Bedankt voor uw bezoek aan Nature.com. De browserversie die u gebruikt, biedt beperkte ondersteuning voor CSS. Voor het beste resultaat raden we u aan een nieuwere versie van uw browser te gebruiken (of de compatibiliteitsmodus in Internet Explorer uit te schakelen). Om de ondersteuning te blijven garanderen, wordt de site in de tussentijd zonder opmaak of JavaScript weergegeven.
Nanografietfilms (NGF's) zijn robuuste nanomaterialen die geproduceerd kunnen worden door middel van katalytische chemische dampafzetting, maar er blijven vragen bestaan over hun gemakkelijke overdracht en hoe de oppervlaktemorfologie hun gebruik in apparaten van de volgende generatie beïnvloedt. Hier beschrijven we de groei van NGF aan beide zijden van een polykristallijne nikkelfolie (oppervlakte 55 cm², dikte circa 100 nm) en de polymeervrije overdracht ervan (voor- en achterzijde, oppervlakte tot 6 cm²). Door de morfologie van de katalysatorfolie verschillen de twee koolstoffilms in hun fysische eigenschappen en andere kenmerken (zoals oppervlakteruwheid). We tonen aan dat NGF's met een ruwere achterzijde zeer geschikt zijn voor NO₂-detectie, terwijl gladdere en meer geleidende NGF's aan de voorzijde (2000 S/cm, plaatweerstand – 50 ohm/m²) bruikbare geleiders kunnen zijn voor het kanaal of de elektrode van de zonnecel (aangezien ze 62% van het zichtbare licht doorlaten). Al met al kunnen de beschreven groei- en transportprocessen ertoe bijdragen dat NGF een alternatief koolstofmateriaal wordt voor technologische toepassingen waar grafeen en microndikke grafietfilms niet geschikt zijn.
Grafiet is een veelgebruikt industrieel materiaal. Grafiet heeft met name de eigenschappen van een relatief lage massadichtheid en een hoge thermische en elektrische geleidbaarheid in het vlak, en is zeer stabiel in zware thermische en chemische omgevingen1,2. Vlokgrafiet is een bekend uitgangsmateriaal voor onderzoek naar grafeen3. Wanneer het verwerkt wordt tot dunne films, kan het gebruikt worden in een breed scala aan toepassingen, waaronder koelplaten voor elektronische apparaten zoals smartphones4,5,6,7, als actief materiaal in sensoren8,9,10 en voor bescherming tegen elektromagnetische interferentie11,12 en films voor lithografie in extreem ultraviolet licht13,14, en geleidende kanalen in zonnecellen15,16. Voor al deze toepassingen zou het een groot voordeel zijn als grote oppervlakken grafietfilms (NGF's) met een dikte die in de nanoschaal (<100 nm) gecontroleerd kan worden, gemakkelijk geproduceerd en getransporteerd zouden kunnen worden.
Grafietfilms worden op verschillende manieren geproduceerd. In één geval werden inbedding en expansie gevolgd door exfoliatie gebruikt om grafeenflakes te produceren10,11,17. De flakes moeten verder worden verwerkt tot films met de gewenste dikte, en het duurt vaak meerdere dagen om dichte grafietplaten te produceren. Een andere benadering is om te beginnen met grafietvormende vaste voorlopers. In de industrie worden polymeerplaten gecarboniseerd (bij 1000–1500 °C) en vervolgens gegrafiteerd (bij 2800–3200 °C) om goed gestructureerde gelaagde materialen te vormen. Hoewel de kwaliteit van deze films hoog is, is het energieverbruik aanzienlijk1,18,19 en is de minimale dikte beperkt tot enkele microns1,18,19,20.
Katalytische chemische dampafzetting (CVD) is een bekende methode voor de productie van grafeen en ultradunne grafietfilms (<10 nm) met een hoge structurele kwaliteit en redelijke kosten21,22,23,24,25,26,27. In vergelijking met de groei van grafeen en ultradunne grafietfilms28 is de grootschalige groei en/of toepassing van NGF met behulp van CVD echter nog minder onderzocht11,13,29,30,31,32,33.
CVD-gekweekte grafeen- en grafietfilms moeten vaak worden overgebracht op functionele substraten34. Deze overdracht van dunne films omvat twee hoofdmethoden35: (1) overdracht zonder etsen36,37 en (2) op etsen gebaseerde natchemische overdracht (substraatondersteund)14,34,38. Elke methode heeft voor- en nadelen en moet worden gekozen afhankelijk van de beoogde toepassing, zoals elders beschreven35,39. Voor grafeen/grafietfilms die op katalytische substraten zijn gegroeid, blijft overdracht via natchemische processen (waarbij polymethylmethacrylaat (PMMA) de meest gebruikte ondersteuningslaag is) de eerste keuze13,30,34,38,40,41,42. You et al. vermeldden dat er geen polymeer werd gebruikt voor NGF-overdracht (monstergrootte circa 4 cm2)25,43, maar er werden geen details verstrekt over de stabiliteit en/of behandeling van het monster tijdens de overdracht; Natchemische processen met polymeren bestaan uit verschillende stappen, waaronder het aanbrengen en vervolgens verwijderen van een opofferingslaag van polymeer30,38,40,41,42. Dit proces heeft nadelen: polymeerresten kunnen bijvoorbeeld de eigenschappen van de gegroeide film veranderen38. Aanvullende bewerkingen kunnen restpolymeer verwijderen, maar deze extra stappen verhogen de kosten en de productietijd van de film38,40. Tijdens CVD-groei wordt een laag grafeen afgezet, niet alleen aan de voorzijde van de katalysatorfolie (de zijde die naar de stoomstroom is gericht), maar ook aan de achterzijde. Deze laatste laag wordt echter beschouwd als afvalproduct en kan snel worden verwijderd met zacht plasma38,41. Recycling van deze film kan de opbrengst maximaliseren, zelfs als de kwaliteit ervan lager is dan die van een koolstoffilm aan de voorzijde.
In dit artikel beschrijven we de bereiding van bifaciale NGF-lagen op waferschaal met een hoge structurele kwaliteit op polykristallijn nikkelfolie door middel van CVD. We onderzochten hoe de ruwheid van de voor- en achterzijde van de folie de morfologie en structuur van de NGF beïnvloedt. We demonstreren tevens een kosteneffectieve en milieuvriendelijke, polymeervrije overdracht van NGF van beide zijden van nikkelfolie naar multifunctionele substraten en laten zien hoe de voor- en achterzijde geschikt zijn voor diverse toepassingen.
In de volgende paragrafen worden verschillende diktes van grafietfilms besproken, afhankelijk van het aantal gestapelde grafeenlagen: (i) enkellaags grafeen (SLG, 1 laag), (ii) meerlaags grafeen (FLG, < 10 lagen), (iii) meerlaags grafeen (MLG, 10-30 lagen) en (iv) NGF (~300 lagen). De laatstgenoemde dikte komt het meest voor en wordt uitgedrukt als een percentage van het oppervlak (ongeveer 97% van het oppervlak per 100 µm²)³⁰. Daarom wordt de hele film simpelweg NGF genoemd.
Polykristallijne nikkelfolies die gebruikt worden voor de synthese van grafeen- en grafietfilms hebben verschillende texturen als gevolg van hun fabricage en daaropvolgende verwerking. We hebben onlangs een onderzoek gepubliceerd naar de optimalisatie van het groeiproces van NGF30. We laten zien dat procesparameters zoals de gloeitijd en de kamerdruk tijdens de groeifase een cruciale rol spelen bij het verkrijgen van NGF's met een uniforme dikte. Hier hebben we de groei van NGF op gepolijste voor- (FS) en ongepolijste achteroppervlakken (BS) van nikkelfolie verder onderzocht (Fig. 1a). Drie soorten monsters, FS en BS, werden onderzocht, zoals weergegeven in Tabel 1. Visuele inspectie toont aan dat er aan beide zijden van de nikkelfolie (NiAG) een uniforme groei van NGF plaatsvindt, door de kleurverandering van het bulk-Ni-substraat van een karakteristieke metaalzilvergrijze kleur naar een matte grijze kleur (Fig. 1a); microscopische metingen bevestigden dit (Fig. 1b, c). Een typisch Raman-spectrum van FS-NGF, waargenomen in het heldere gebied en aangegeven met rode, blauwe en oranje pijlen in Figuur 1b, is weergegeven in Figuur 1c. De karakteristieke Raman-pieken van grafiet G (1683 cm⁻¹) en 2D (2696 cm⁻¹) bevestigen de groei van sterk kristallijn NGF (Fig. 1c, Tabel SI1). In de hele film werd een overwicht aan Raman-spectra met een intensiteitsverhouding (I2D/IG) van ~0,3 waargenomen, terwijl Raman-spectra met I2D/IG = 0,8 zelden werden waargenomen. De afwezigheid van defecte pieken (D = 1350 cm⁻¹) in de gehele film duidt op de hoge kwaliteit van de NGF-groei. Vergelijkbare Raman-resultaten werden verkregen voor het BS-NGF-monster (Figuur SI1a en b, Tabel SI1).
Vergelijking van NiAG FS- en BS-NGF: (a) Foto van een typisch NGF (NiAG)-monster dat de NGF-groei op waferschaal (55 cm²) en de resulterende BS- en FS-Ni-foliemonsters laat zien, (b) FS-NGF-afbeeldingen/Ni verkregen met een optische microscoop, (c) typische Raman-spectra opgenomen op verschillende posities in paneel b, (d, f) SEM-afbeeldingen bij verschillende vergrotingen van FS-NGF/Ni, (e, g) SEM-afbeeldingen bij verschillende vergrotingen van BS-NGF/Ni. De blauwe pijl geeft het FLG-gebied aan, de oranje pijl het MLG-gebied (nabij het FLG-gebied), de rode pijl het NGF-gebied en de magenta pijl de vouw.
Omdat de groei afhankelijk is van de dikte van het initiële substraat, de kristalgrootte, de oriëntatie en de korrelgrenzen, blijft het een uitdaging om de NGF-dikte over grote oppervlakken redelijk te beheersen20,34,44. In deze studie werd gebruikgemaakt van materiaal dat we eerder hebben gepubliceerd30. Dit proces produceert een heldere regio van 0,1 tot 3% per 100 µm230. In de volgende paragrafen presenteren we de resultaten voor beide typen regio's. SEM-afbeeldingen met hoge vergroting tonen de aanwezigheid van verschillende heldere contrastgebieden aan beide zijden (Fig. 1f,g), wat wijst op de aanwezigheid van FLG- en MLG-regio's30,45. Dit werd ook bevestigd door Raman-verstrooiing (Fig. 1c) en TEM-resultaten (die later worden besproken in de sectie "FS-NGF: structuur en eigenschappen"). De FLG- en MLG-regio's die werden waargenomen op FS- en BS-NGF/Ni-monsters (voor- en achterkant NGF gegroeid op Ni) zijn mogelijk gegroeid op grote Ni(111)-korrels die tijdens de voorgloeibehandeling zijn gevormd22,30,45. Er werden vouwen waargenomen aan beide zijden (Fig. 1b, aangegeven met paarse pijlen). Deze vouwen worden vaak gevonden in CVD-gekweekte grafeen- en grafietfilms vanwege het grote verschil in de thermische uitzettingscoëfficiënt tussen het grafiet en het nikkelsubstraat30,38.
De AFM-afbeelding bevestigde dat het FS-NGF-monster vlakker was dan het BS-NGF-monster (Figuur SI1) (Figuur SI2). De wortelgemiddelde kwadratische (RMS) ruwheidswaarden van FS-NGF/Ni (Figuur SI2c) en BS-NGF/Ni (Figuur SI2d) zijn respectievelijk 82 en 200 nm (gemeten over een oppervlakte van 20 × 20 μm²). De hogere ruwheid kan worden verklaard op basis van de oppervlakteanalyse van de nikkelfolie (NiAR) in de onbewerkte toestand (Figuur SI3). SEM-afbeeldingen van FS- en BS-NiAR worden weergegeven in Figuren SI3a-d en tonen verschillende oppervlaktemorfologieën: gepolijste FS-Ni-folie heeft nano- en micron-grote bolvormige deeltjes, terwijl ongepolijste BS-Ni-folie een productieladder vertoont met deeltjes met een hoge sterkte en een afname. Afbeeldingen met lage en hoge resolutie van gegloeide nikkelfolie (NiA) zijn weergegeven in Figuur SI3e–h. In deze afbeeldingen is de aanwezigheid van enkele micron-grote nikkeldeeltjes aan beide zijden van de nikkelfolie te zien (Fig. SI3e–h). Grote korrels kunnen een Ni(111)-oppervlakoriëntatie hebben, zoals eerder gerapporteerd30,46. Er zijn significante verschillen in de morfologie van de nikkelfolie tussen FS-NiA en BS-NiA. De hogere ruwheid van BS-NGF/Ni is te wijten aan het ongepolijste oppervlak van BS-NiAR, dat zelfs na gloeien aanzienlijk ruw blijft (Figuur SI3). Dit type oppervlaktekarakterisering vóór het groeiproces maakt het mogelijk om de ruwheid van grafeen- en grafietfilms te beheersen. Het is belangrijk op te merken dat het oorspronkelijke substraat tijdens de grafeengroei enige korrelreorganisatie onderging, waardoor de korrelgrootte enigszins afnam en de oppervlakteruwheid van het substraat iets toenam in vergelijking met de gegloeide folie en katalysatorfilm22.
Het nauwkeurig afstellen van de oppervlakteruwheid van het substraat, de gloeitijd (korrelgrootte)30,47 en de controle van de lossing43 zal helpen om de regionale NGF-dikte-uniformiteit te reduceren tot de µm2 en/of zelfs nm2-schaal (d.w.z. diktevariaties van enkele nanometers). Om de oppervlakteruwheid van het substraat te beheersen, kunnen methoden zoals elektrolytisch polijsten van de resulterende nikkelfolie worden overwogen48. De voorbehandelde nikkelfolie kan vervolgens bij een lagere temperatuur (< 900 °C)46 en tijd (< 5 min) worden gegloeid om de vorming van grote Ni(111)-korrels te voorkomen (wat gunstig is voor de FLG-groei).
SLG- en FLG-grafeen kunnen de oppervlaktespanning van zuren en water niet weerstaan, waardoor mechanische ondersteuningslagen nodig zijn tijdens natchemische overdrachtsprocessen22,34,38. In tegenstelling tot de natchemische overdracht van polymeerondersteund enkellaags grafeen38, ontdekten we dat beide zijden van het gegroeide NGF zonder polymeerondersteuning kunnen worden overgedragen, zoals weergegeven in Figuur 2a (zie Figuur SI4a voor meer details). De overdracht van NGF naar een bepaald substraat begint met het nat etsen van de onderliggende Ni30.49-film. De gegroeide NGF/Ni/NGF-monsters werden een nacht in 15 ml 70% HNO3 geplaatst, verdund met 600 ml gedeïoniseerd water. Nadat de Ni-folie volledig is opgelost, blijft FS-NGF vlak en drijft het op het vloeistofoppervlak, net als het NGF/Ni/NGF-monster, terwijl BS-NGF in water wordt ondergedompeld (Fig. 2a,b). De geïsoleerde NGF werd vervolgens overgebracht van een bekerglas met vers gedemineraliseerd water naar een ander bekerglas en grondig gewassen. Dit proces werd vier tot zes keer herhaald in een concave glazen schaal. Ten slotte werden FS-NGF en BS-NGF op het gewenste substraat geplaatst (Fig. 2c).
Polymeervrij natchemisch overdrachtsproces voor NGF gegroeid op nikkelfolie: (a) Processtroomschema (zie figuur SI4 voor meer details), (b) Digitale foto van gescheiden NGF na Ni-etsen (2 monsters), (c) Voorbeeld van FS- en BS-NGF-overdracht naar een SiO2/Si-substraat, (d) FS-NGF-overdracht naar een ondoorzichtig polymeersubstraat, (e) BS-NGF van hetzelfde monster als paneel d (verdeeld in twee delen), overgebracht naar verguld C-papier en Nafion (flexibel transparant substraat, randen gemarkeerd met rode hoeken).
Houd er rekening mee dat SLG-overdracht met behulp van natte chemische overdrachtsmethoden een totale verwerkingstijd van 20-24 uur vereist 38. Met de hier gedemonstreerde polymeervrije overdrachtstechniek (Figuur SI4a) wordt de totale verwerkingstijd voor NGF-overdracht aanzienlijk verkort (ongeveer 15 uur). Het proces bestaat uit: (Stap 1) Bereid een etsoplossing voor en plaats het monster erin (~10 minuten), wacht vervolgens een nacht voor Ni-etsing (~7200 minuten), (Stap 2) Spoel met gedemineraliseerd water (Stap 3) Bewaar in gedemineraliseerd water of breng over naar het doelsubstraat (20 min). Water dat tussen de NGF en de bulkmatrix is ingesloten, wordt verwijderd door capillaire werking (met behulp van vloeipapier)38, vervolgens worden de resterende waterdruppels verwijderd door natuurlijke droging (ongeveer 30 min), en ten slotte wordt het monster 10 min gedroogd in een vacuümoven (10-1 mbar) bij 50-90 °C (60 min) 38.
Grafiet staat erom bekend dat het bestand is tegen de aanwezigheid van water en lucht bij vrij hoge temperaturen (≥ 200 °C)50,51,52. We hebben monsters getest met behulp van Raman-spectroscopie, SEM en XRD na opslag in gedemineraliseerd water bij kamertemperatuur en in afgesloten flessen gedurende een periode van enkele dagen tot een jaar (Figuur SI4). Er is geen merkbare degradatie. Figuur 2c toont vrijstaande FS-NGF en BS-NGF in gedemineraliseerd water. We hebben ze vastgelegd op een SiO2 (300 nm)/Si-substraat, zoals weergegeven aan het begin van Figuur 2c. Bovendien kan, zoals weergegeven in Figuur 2d en e, continue NGF worden overgebracht naar verschillende substraten zoals polymeren (Thermabright polyamide van Nexolve en Nafion) en met goud gecoat koolstofpapier. De drijvende FS-NGF kon gemakkelijk op het doelsubstraat worden geplaatst (Fig. 2c, d). BS-NGF-monsters groter dan 3 cm² waren echter moeilijk te hanteren wanneer ze volledig in water waren ondergedompeld. Meestal breken ze, door onzorgvuldige behandeling, in twee of drie stukken wanneer ze in water beginnen te rollen (Fig. 2e). Over het geheel genomen konden we een polymeervrije overdracht van PS- en BS-NGF realiseren (continue naadloze overdracht zonder NGF/Ni/NGF-groei bij 6 cm²) voor monsters met een oppervlakte tot respectievelijk 6 en 3 cm². Eventuele overgebleven grote of kleine stukjes kunnen (gemakkelijk te zien in de etsoplossing of gedemineraliseerd water) op het gewenste substraat (~1 mm², Figuur SI4b, zie monster overgebracht naar koperen rooster zoals in "FS-NGF: Structuur en eigenschappen (besproken) onder 'Structuur en eigenschappen') worden geplaatst of bewaard voor toekomstig gebruik (Figuur SI4). Op basis van dit criterium schatten we dat NGF kan worden teruggewonnen met een opbrengst tot 98-99% (na groei voor overdracht).
De transfermonsters zonder polymeer werden gedetailleerd geanalyseerd. De oppervlaktemorfologische kenmerken van FS- en BS-NGF/SiO2/Si (Fig. 2c) verkregen met behulp van optische microscopie (OM) en SEM-afbeeldingen (Fig. SI5 en Fig. 3) toonden aan dat deze monsters zonder microscopie werden overgebracht. Zichtbare structurele schade zoals scheuren, gaten of afgerolde gebieden. De vouwen op de groeiende NGF (Fig. 3b, d, gemarkeerd met paarse pijlen) bleven intact na de overdracht. Zowel FS- als BS-NGF's zijn samengesteld uit FLG-gebieden (heldere gebieden aangegeven met blauwe pijlen in Figuur 3). Verrassend genoeg werden, in tegenstelling tot de weinige beschadigde gebieden die doorgaans worden waargenomen tijdens de polymeeroverdracht van ultradunne grafietfilms, verschillende micron-grote FLG- en MLG-gebieden die verbonden zijn met de NGF (gemarkeerd met blauwe pijlen in Figuur 3d) overgebracht zonder scheuren of breuken (Figuur 3d). 3). De mechanische integriteit werd verder bevestigd met behulp van TEM- en SEM-afbeeldingen van NGF overgebracht op koperen roosters met een kantachtige koolstofstructuur, zoals later besproken (“FS-NGF: Structuur en eigenschappen”). De overgebrachte BS-NGF/SiO2/Si is ruwer dan FS-NGF/SiO2/Si met rms-waarden van respectievelijk 140 nm en 17 nm, zoals weergegeven in figuur SI6a en b (20 × 20 μm²). De RMS-waarde van NGF overgebracht op het SiO2/Si-substraat (RMS < 2 nm) is significant lager (ongeveer 3 keer) dan die van NGF gegroeid op Ni (figuur SI2), wat erop wijst dat de extra ruwheid mogelijk overeenkomt met het Ni-oppervlak. Bovendien toonden AFM-afbeeldingen van de randen van FS- en BS-NGF/SiO2/Si-monsters NGF-diktes van respectievelijk 100 en 80 nm (figuur SI7). De geringere dikte van BS-NGF kan het gevolg zijn van het feit dat het oppervlak niet direct aan het precursorgas is blootgesteld.
Overgedragen NGF (NiAG) zonder polymeer op SiO2/Si-wafer (zie figuur 2c): (a,b) SEM-afbeeldingen van overgedragen FS-NGF: lage en hoge vergroting (overeenkomend met het oranje vierkant in het paneel). Typische gebieden) – a). (c,d) SEM-afbeeldingen van overgedragen BS-NGF: lage en hoge vergroting (overeenkomend met het typische gebied weergegeven door het oranje vierkant in paneel c). (e, f) AFM-afbeeldingen van overgedragen FS- en BS-NGF's. Blauwe pijl geeft het FLG-gebied aan – helder contrast, cyaan pijl – zwart MLG-contrast, rode pijl – zwart contrast geeft het NGF-gebied aan, magenta pijl geeft de vouw aan.
De chemische samenstelling van de gegroeide en overgedragen FS- en BS-NGF's werd geanalyseerd met röntgenfoto-elektronspectroscopie (XPS) (Fig. 4). In de gemeten spectra werd een zwakke piek waargenomen (Fig. 4a, b), overeenkomend met het Ni-substraat (850 eV) van de gegroeide FS- en BS-NGF's (NiAG). Er zijn geen pieken in de gemeten spectra van overgedragen FS- en BS-NGF/SiO2/Si (Fig. 4c; vergelijkbare resultaten voor BS-NGF/SiO2/Si worden niet weergegeven), wat aangeeft dat er na de overdracht geen resterende Ni-verontreiniging is. Figuren 4d-f tonen de hogeresolutiespectra van de C 1s-, O 1s- en Si 2p-energieniveaus van FS-NGF/SiO2/Si. De bindingsenergie van C 1s van grafiet is 284,4 eV53,54. De lineaire vorm van de grafietpieken wordt over het algemeen als asymmetrisch beschouwd, zoals weergegeven in figuur 4d54. Het C 1s-kernniveauspectrum met hoge resolutie (figuur 4d) bevestigde ook een zuivere overdracht (d.w.z. geen polymeerresten), wat consistent is met eerdere studies38. De lijnbreedtes van de C 1s-spectra van het vers gegroeide monster (NiAG) en na overdracht zijn respectievelijk 0,55 en 0,62 eV. Deze waarden zijn hoger dan die van SLG (0,49 eV voor SLG op een SiO2-substraat)38. Deze waarden zijn echter kleiner dan eerder gerapporteerde lijnbreedtes voor sterk georiënteerde pyrolytische grafeenmonsters (~0,75 eV)53,54,55, wat wijst op de afwezigheid van defecte koolstofplaatsen in het huidige materiaal. De C 1s- en O 1s-grondniveauspectra vertonen ook geen schouders, waardoor de noodzaak voor piekdeconvolutie met hoge resolutie vervalt54. Er is een π → π* satellietpiek rond 291,1 eV, die vaak wordt waargenomen in grafietmonsters. De signalen van 103 eV en 532,5 eV in de Si 2p- en O 1s-kernniveauspectra (zie figuur 4e, f) worden respectievelijk toegeschreven aan het SiO2 56-substraat. XPS is een oppervlaktegevoelige techniek, dus de signalen die overeenkomen met Ni en SiO2, gedetecteerd vóór en na de NGF-overdracht, worden verondersteld afkomstig te zijn uit het FLG-gebied. Vergelijkbare resultaten werden waargenomen voor overgedragen BS-NGF-monsters (niet getoond).
NiAG XPS-resultaten: (ac) Overzichtsspectra van verschillende elementaire atomaire samenstellingen van respectievelijk gegroeide FS-NGF/Ni, BS-NGF/Ni en overgedragen FS-NGF/SiO2/Si. (d–f) Hoogresolutiespectra van de kernniveaus C 1s, O 1s en Si 2p van het FS-NGF/SiO2/Si-monster.
De algehele kwaliteit van de overgedragen NGF-kristallen werd beoordeeld met behulp van röntgendiffractie (XRD). Typische XRD-patronen (Fig. SI8) van overgedragen FS- en BS-NGF/SiO2/Si tonen de aanwezigheid van diffractiepieken (0 0 0 2) en (0 0 0 4) bij 26,6° en 54,7°, vergelijkbaar met grafiet. Dit bevestigt de hoge kristallijne kwaliteit van NGF en komt overeen met een interlaagafstand van d = 0,335 nm, die behouden blijft na de overdrachtsstap. De intensiteit van de diffractiepiek (0 0 0 2) is ongeveer 30 keer zo groot als die van de diffractiepiek (0 0 0 4), wat aangeeft dat het NGF-kristalvlak goed is uitgelijnd met het monsteroppervlak.
Volgens de resultaten van SEM, Raman-spectroscopie, XPS en XRD bleek de kwaliteit van BS-NGF/Ni gelijk te zijn aan die van FS-NGF/Ni, hoewel de rms-ruwheid iets hoger was (figuren SI2, SI5 en SI7).
SLG's met polymeerondersteuningslagen tot 200 nm dik kunnen op water drijven. Deze opstelling wordt vaak gebruikt in polymeerondersteunde natchemische transferprocessen22,38. Grafeen en grafiet zijn hydrofoob (natte hoek 80-90°) 57. Er is gerapporteerd dat de potentiële energieoppervlakken van zowel grafeen als FLG vrij vlak zijn, met een lage potentiële energie (~1 kJ/mol) voor de laterale beweging van water aan het oppervlak58. De berekende interactie-energieën van water met grafeen en drie lagen grafeen zijn echter respectievelijk ongeveer -13 en -15 kJ/mol,58 wat aangeeft dat de interactie van water met NGF (ongeveer 300 lagen) lager is in vergelijking met grafeen. Dit kan een van de redenen zijn waarom vrijstaand NGF vlak op het wateroppervlak blijft drijven, terwijl vrijstaand grafeen (dat in water drijft) oprolt en afbreekt. Wanneer NGF volledig in water wordt ondergedompeld (de resultaten zijn hetzelfde voor ruwe en vlakke NGF), buigen de randen ervan (Figuur SI4). In het geval van volledige onderdompeling wordt verwacht dat de interactie-energie tussen NGF en water bijna verdubbelt (vergeleken met drijvende NGF) en dat de randen van de NGF zich vouwen om een hoge contacthoek (hydrofobiciteit) te behouden. Wij zijn van mening dat er strategieën ontwikkeld kunnen worden om het krullen van de randen van ingebedde NGF's te voorkomen. Een mogelijke aanpak is het gebruik van gemengde oplosmiddelen om de bevochtigingsreactie van de grafietfilm te moduleren59.
De overdracht van SLG naar verschillende soorten substraten via natte chemische overdrachtsprocessen is eerder beschreven. Het is algemeen aanvaard dat er zwakke van der Waals-krachten bestaan tussen grafeen/grafietfilms en substraten (zowel rigide substraten zoals SiO2/Si38,41,46,60, SiC38, Au42, Si-pilaren22 en poreuze koolstoffilms30, 34 als flexibele substraten zoals polyimide37). Hier gaan we ervan uit dat interacties van hetzelfde type overheersen. We hebben geen beschadiging of afbladdering van NGF waargenomen op de hier gepresenteerde substraten tijdens mechanische behandeling (tijdens karakterisering onder vacuüm en/of atmosferische omstandigheden of tijdens opslag) (bijv. Figuur 2, SI7 en SI9). Bovendien hebben we geen SiC-piek waargenomen in het XPS C 1s-spectrum van het kernniveau van het NGF/SiO2/Si-monster (Figuur 4). Deze resultaten wijzen erop dat er geen chemische binding bestaat tussen NGF en het doelsubstraat.
In het vorige hoofdstuk, "Polymeervrije overdracht van FS- en BS-NGF", hebben we aangetoond dat NGF aan beide zijden van nikkelfolie kan groeien en worden overgedragen. Deze FS-NGF's en BS-NGF's zijn niet identiek wat betreft oppervlakteruwheid, wat ons ertoe aanzette om de meest geschikte toepassingen voor elk type te onderzoeken.
Gezien de transparantie en het gladdere oppervlak van FS-NGF hebben we de lokale structuur, optische en elektrische eigenschappen ervan nader bestudeerd. De structuur van FS-NGF zonder polymeeroverdracht werd gekarakteriseerd door transmissie-elektronenmicroscopie (TEM) en selectieve gebiedselektrondiffractie (SAED)-patroonanalyse. De bijbehorende resultaten worden weergegeven in Figuur 5. Planaire TEM-beelden met lage vergroting onthulden de aanwezigheid van NGF- en FLG-gebieden met verschillende elektronencontrastkenmerken, respectievelijk donkere en heldere gebieden (Fig. 5a). De film vertoont over het algemeen een goede mechanische integriteit en stabiliteit tussen de verschillende NGF- en FLG-gebieden, met een goede overlapping en zonder beschadiging of scheuren, wat ook werd bevestigd door SEM (Figuur 3) en TEM-onderzoeken met hoge vergroting (Figuur 5c-e). In het bijzonder toont Figuur 5d de brugstructuur op zijn breedste punt (de positie gemarkeerd door de zwarte stippellijn in Figuur 5d), die wordt gekenmerkt door een driehoekige vorm en bestaat uit een grafeenlaag met een breedte van ongeveer 51 µm. De samenstelling met een interplanaire afstand van 0,33 ± 0,01 nm wordt verder gereduceerd tot meerdere lagen grafeen in het smalste gebied (einde van de massieve zwarte pijl in figuur 5d).
Planair TEM-beeld van een polymeervrij NiAG-monster op een koperen rooster met koolstofstructuur: (a, b) TEM-beelden met lage vergroting, inclusief NGF- en FLG-gebieden, (c) Beelden met hoge vergroting van verschillende gebieden in paneel a en paneel b, gemarkeerd met pijlen van dezelfde kleur. Groene pijlen in panelen a en c geven cirkelvormige beschadigingen aan die zijn ontstaan tijdens de bundeluitlijning. (f-i) In panelen a tot en met c worden SAED-patronen in verschillende gebieden aangegeven met respectievelijk blauwe, cyaan, oranje en rode cirkels.
De lintstructuur in figuur 5c toont (aangeduid met een rode pijl) de verticale oriëntatie van de grafietroostervlakken, wat mogelijk te wijten is aan de vorming van nanovouwen langs de film (inzet in figuur 5c) als gevolg van overtollige, niet-gecompenseerde schuifspanning30,61,62. Onder hoge-resolutie TEM vertonen deze nanovouwen 30 een andere kristallografische oriëntatie dan de rest van het NGF-gebied; de basale vlakken van het grafietrooster zijn bijna verticaal georiënteerd, in plaats van horizontaal zoals de rest van de film (inzet in figuur 5c). Op dezelfde manier vertoont het FLG-gebied af en toe lineaire en smalle bandvormige vouwen (aangeduid met blauwe pijlen), die respectievelijk bij lage en gemiddelde vergroting in figuren 5b en 5e verschijnen. De inzet in figuur 5e bevestigt de aanwezigheid van twee- en drielaagse grafeenlagen in de FLG-sector (interplanaire afstand 0,33 ± 0,01 nm), wat goed overeenkomt met onze eerdere resultaten30. Daarnaast worden in figuur SI9 SEM-afbeeldingen getoond van polymeervrij NGF dat is overgebracht op koperen roosters met poreuze koolstoffilms (na het uitvoeren van TEM-metingen in bovenaanzicht). Het goed zwevende FLG-gebied (aangeduid met een blauwe pijl) en het gebroken gebied in figuur SI9f. De blauwe pijl (aan de rand van het overgebrachte NGF) is opzettelijk weergegeven om aan te tonen dat het FLG-gebied bestand is tegen het overdrachtsproces zonder polymeer. Samenvattend bevestigen deze afbeeldingen dat gedeeltelijk zwevend NGF (inclusief het FLG-gebied) zijn mechanische integriteit behoudt, zelfs na rigoureus hanteren en blootstelling aan een hoog vacuüm tijdens TEM- en SEM-metingen (figuur SI9).
Door de uitstekende vlakheid van NGF (zie figuur 5a) is het niet moeilijk om de vlokken langs de [0001]-domeinas te oriënteren om de SAED-structuur te analyseren. Afhankelijk van de lokale dikte van de film en de locatie ervan werden verschillende interessante gebieden (12 punten) geïdentificeerd voor elektronendiffractieonderzoek. In figuren 5a-c worden vier van deze typische gebieden weergegeven en gemarkeerd met gekleurde cirkels (blauw, cyaan, oranje en rood). Figuren 2 en 3 tonen de SAED-modus. Figuren 5f en g werden verkregen uit het FLG-gebied dat in figuren 5 en 5 wordt getoond. Zoals respectievelijk weergegeven in figuren 5b en c, hebben ze een hexagonale structuur die lijkt op gedraaid grafeen63. In het bijzonder toont figuur 5f drie overlappende patronen met dezelfde oriëntatie van de [0001]-zone-as, gedraaid met 10° en 20°, zoals blijkt uit de hoekafwijking van de drie paren (10-10)-reflecties. Figuur 5g toont eveneens twee overlappende hexagonale patronen die 20° gedraaid zijn. Twee of drie groepen hexagonale patronen in het FLG-gebied kunnen ontstaan uit drie in-vlak of uit-vlak grafeenlagen 33 die ten opzichte van elkaar gedraaid zijn. Daarentegen tonen de elektronendiffractiepatronen in figuur 5h,i (overeenkomend met het NGF-gebied weergegeven in figuur 5a) een enkel [0001]-patroon met een algehele hogere puntdiffractie-intensiteit, wat overeenkomt met een grotere materiaaldikte. Deze SAED-modellen corresponderen met een dikkere grafietstructuur en een intermediaire oriëntatie dan FLG, zoals afgeleid uit de index 64. Karakterisering van de kristallijne eigenschappen van NGF onthulde het naast elkaar bestaan van twee of drie overlappende grafiet- (of grafeen-)kristallieten. Wat met name opmerkelijk is in het FLG-gebied, is dat de kristallieten een zekere mate van in-vlak of uit-vlak misoriëntatie vertonen. Grafietdeeltjes/lagen met rotatiehoeken van 17°, 22° en 25° in het vlak zijn eerder gerapporteerd voor NGF gegroeid op Ni 64-films. De in deze studie waargenomen rotatiehoekwaarden komen overeen met eerder waargenomen rotatiehoeken (±1°) voor gedraaid BLG63-grafeen.
De elektrische eigenschappen van NGF/SiO2/Si werden gemeten bij 300 K over een oppervlakte van 10×3 mm2. De waarden voor de elektronendragerconcentratie, mobiliteit en geleidbaarheid zijn respectievelijk 1,6 × 1020 cm-3, 220 cm2 V-1 C-1 en 2000 S-cm-1. De mobiliteits- en geleidbaarheidswaarden van onze NGF zijn vergelijkbaar met die van natuurlijk grafiet2 en hoger dan die van commercieel verkrijgbaar, sterk georiënteerd pyrolytisch grafiet (geproduceerd bij 3000 °C)29. De waargenomen elektronendragerconcentraties zijn twee ordes van grootte hoger dan die recentelijk gerapporteerd (7,25 × 10 cm-3) voor micron-dikke grafietfilms die zijn bereid met behulp van polyimideplaten die bij hoge temperatuur (3200 °C) zijn geproduceerd20.
We hebben ook UV-zichtbare transmissiemetingen uitgevoerd op FS-NGF overgebracht naar kwartssubstraten (Figuur 6). Het resulterende spectrum toont een vrijwel constante transmissie van 62% in het bereik van 350–800 nm, wat aangeeft dat NGF doorschijnend is voor zichtbaar licht. De naam "KAUST" is te zien op de digitale foto van het monster in Figuur 6b. Hoewel de nanokristallijne structuur van NGF verschilt van die van SLG, kan het aantal lagen ruwweg worden geschat met behulp van de regel van 2,3% transmissieverlies per extra laag65. Volgens deze relatie is het aantal grafeenlagen met 38% transmissieverlies 21. De gegroeide NGF bestaat hoofdzakelijk uit 300 grafeenlagen, oftewel ongeveer 100 nm dik (Fig. 1, SI5 en SI7). Daarom nemen we aan dat de waargenomen optische transparantie overeenkomt met de FLG- en MLG-gebieden, aangezien deze over de hele film verdeeld zijn (Fig. 1, 3, 5 en 6c). Naast de bovengenoemde structurele gegevens bevestigen ook de geleidbaarheid en transparantie de hoge kristallijne kwaliteit van de overgedragen NGF.
(a) UV-zichtbare transmissiemeting, (b) typische NGF-overdracht op kwarts met behulp van een representatief monster. (c) Schematische weergave van NGF (donkere rechthoek) met gelijkmatig verdeelde FLG- en MLG-gebieden, gemarkeerd als grijze willekeurige vormen over het monster (zie Figuur 1) (ongeveer 0,1–3% oppervlakte per 100 μm²). De willekeurige vormen en hun afmetingen in het diagram dienen slechts ter illustratie en komen niet overeen met de werkelijke oppervlakten.
Translucent NGF, gegroeid via CVD, is eerder overgebracht naar kale siliciumoppervlakken en gebruikt in zonnecellen15,16. Het resulterende vermogensomzettingsrendement (PCE) is 1,5%. Deze NGF's vervullen meerdere functies, zoals actieve compoundlagen, ladingsgeleidingspaden en transparante elektroden15,16. De grafietfilm is echter niet uniform. Verdere optimalisatie is noodzakelijk door de plaatweerstand en optische transmissie van de grafietelektrode zorgvuldig te controleren, aangezien deze twee eigenschappen een belangrijke rol spelen bij het bepalen van de PCE-waarde van de zonnecel15,16. Typisch zijn grafeenfilms 97,7% transparant voor zichtbaar licht, maar hebben een plaatweerstand van 200-3000 ohm/sq.16. De oppervlakteweerstand van grafeenfilms kan worden verlaagd door het aantal lagen te verhogen (meervoudige overdracht van grafeenlagen) en door dotering met HNO3 (~30 ohm/sq.)66. Dit proces duurt echter lang en de verschillende overdrachtslagen behouden niet altijd goed contact. Onze NGF aan de voorzijde heeft eigenschappen zoals een geleidbaarheid van 2000 S/cm, een filmweerstand van 50 ohm/sq. en een transparantie van 62%, waardoor het een geschikt alternatief is voor geleidende kanalen of tegenelektroden in zonnecellen15,16.
Hoewel de structuur en oppervlaktechemie van BS-NGF vergelijkbaar zijn met die van FS-NGF, verschilt de ruwheid ervan (“Groei van FS- en BS-NGF”). Eerder gebruikten we ultradunne grafietfilms22 als gassensor. Daarom hebben we de haalbaarheid van het gebruik van BS-NGF voor gasdetectietaken getest (Figuur SI10). Eerst werden stukjes BS-NGF van mm2 overgebracht op de interdigiterende elektrodesensorchip (Figuur SI10a-c). Details over de fabricage van de chip zijn eerder gepubliceerd; het actieve gevoelige oppervlak is 9 mm267. Op de SEM-afbeeldingen (Figuur SI10b en c) is de onderliggende gouden elektrode duidelijk zichtbaar door de NGF. Ook hier is te zien dat de chip voor alle monsters uniform bedekt is. Gassensormetingen van verschillende gassen werden geregistreerd (Figuur SI10d) (Figuur SI11) en de resulterende responspercentages worden weergegeven in Figuur SI10g. Waarschijnlijk met andere storende gassen, waaronder SO2 (200 ppm), H2 (2%), CH4 (200 ppm), CO2 (2%), H2S (200 ppm) en NH3 (200 ppm). Een mogelijke oorzaak is NO2. Het elektrofiele karakter van dit gas22,68. Wanneer het geadsorbeerd wordt op het oppervlak van grafeen, vermindert het de huidige absorptie van elektronen door het systeem. Een vergelijking van de responstijdgegevens van de BS-NGF-sensor met eerder gepubliceerde sensoren is weergegeven in Tabel SI2. Het mechanisme voor het reactiveren van NGF-sensoren met behulp van UV-plasma, O3-plasma of thermische behandeling (50-150 °C) van blootgestelde monsters is in ontwikkeling, idealiter gevolgd door de implementatie van ingebedde systemen69.
Tijdens het CVD-proces vindt grafeengroei plaats aan beide zijden van het katalysatorsubstraat41. BS-grafeen wordt echter meestal uitgestoten tijdens het overdrachtsproces41. In deze studie tonen we aan dat hoogwaardige NGF-groei en polymeervrije NGF-overdracht aan beide zijden van de katalysatordrager mogelijk zijn. BS-NGF is dunner (~80 nm) dan FS-NGF (~100 nm), en dit verschil wordt verklaard door het feit dat BS-Ni niet direct wordt blootgesteld aan de precursorgasstroom. We ontdekten ook dat de ruwheid van het NiAR-substraat de ruwheid van de NGF beïnvloedt. Deze resultaten geven aan dat de gegroeide planaire FS-NGF kan worden gebruikt als precursormateriaal voor grafeen (via de exfoliatiemethode70) of als geleidend kanaal in zonnecellen15,16. BS-NGF daarentegen zal worden gebruikt voor gasdetectie (Fig. SI9) en mogelijk voor energieopslagsystemen71,72, waar de oppervlakteruwheid ervan nuttig zal zijn.
Gezien het bovenstaande is het nuttig om het huidige werk te combineren met eerder gepubliceerde grafietfilms die zijn gegroeid met behulp van CVD en nikkelfolie. Zoals te zien is in Tabel 2, verkortten de hogere drukken die we gebruikten de reactietijd (groeifase), zelfs bij relatief lage temperaturen (in het bereik van 850–1300 °C). We bereikten ook een grotere groei dan gebruikelijk, wat wijst op potentieel voor uitbreiding. Er zijn nog andere factoren waarmee rekening moet worden gehouden, waarvan we er enkele in de tabel hebben opgenomen.
Dubbelzijdig hoogwaardig NGF werd op nikkelfolie gegroeid door middel van katalytische CVD. Door traditionele polymeersubstraten (zoals die gebruikt worden bij CVD-grafeen) te elimineren, bereiken we een schone en defectvrije natte overdracht van NGF (gegroeid op de voor- en achterkant van nikkelfolie) naar een verscheidenheid aan proceskritische substraten. Opvallend is dat NGF FLG- en MLG-gebieden bevat (doorgaans 0,1% tot 3% per 100 µm²) die structureel goed geïntegreerd zijn in de dikkere film. Planar TEM toont aan dat deze gebieden zijn opgebouwd uit stapels van twee tot drie grafiet-/grafeendeeltjes (respectievelijk kristallen of lagen), waarvan sommige een rotatieverschil van 10-20° vertonen. De FLG- en MLG-gebieden zijn verantwoordelijk voor de transparantie van FS-NGF voor zichtbaar licht. Wat betreft de achterste lagen, deze kunnen parallel aan de voorste lagen worden aangebracht en, zoals getoond, een functioneel doel dienen (bijvoorbeeld voor gasdetectie). Deze onderzoeken zijn zeer nuttig voor het verminderen van afval en kosten bij CVD-processen op industriële schaal.
Over het algemeen ligt de gemiddelde dikte van CVD NGF tussen die van (laag- en meerlaags) grafeen en industriële (micrometer)grafietplaten. Het scala aan interessante eigenschappen, gecombineerd met de eenvoudige methode die we hebben ontwikkeld voor hun productie en transport, maakt deze films bijzonder geschikt voor toepassingen die de functionele respons van grafiet vereisen, zonder de kosten van de energie-intensieve industriële productieprocessen die momenteel worden gebruikt.
Een 25 μm dikke nikkelfolie (99,5% zuiverheid, Goodfellow) werd geïnstalleerd in een commerciële CVD-reactor (Aixtron 4-inch BMPro). Het systeem werd gespoeld met argon en geëvacueerd tot een basisdruk van 10⁻³ mbar. Vervolgens werd de nikkelfolie in een Ar/H₂-mengsel geplaatst. (Na een voorgloeibehandeling van de Ni-folie gedurende 5 minuten werd de folie blootgesteld aan een druk van 500 mbar bij 900 °C. NGF werd afgezet in een stroom CH₄/H₂ (100 cm³ elk) gedurende 5 minuten. Het monster werd vervolgens afgekoeld tot een temperatuur onder 700 °C met behulp van een Ar-stroom (4000 cm³) met een snelheid van 40 °C/min. Details over de optimalisatie van het NGF-groeiproces worden elders beschreven³⁰.
De oppervlaktemorfologie van het monster werd gevisualiseerd met behulp van een SEM van het type Zeiss Merlin (1 kV, 50 pA). De oppervlakteruwheid en de dikte van de NGF werden gemeten met behulp van AFM (Dimension Icon SPM, Bruker). TEM- en SAED-metingen werden uitgevoerd met een FEI Titan 80–300 Cubed microscoop, uitgerust met een veldemissiekanon met hoge helderheid (300 kV), een FEI Wien-monochromator en een CEOS lenscorrector voor sferische aberratie, om de uiteindelijke resultaten te verkrijgen. De ruimtelijke resolutie bedroeg 0,09 nm. NGF-monsters werden overgebracht naar met koolstof gecoate koperen roosters voor vlakke TEM-beeldvorming en SAED-structuuranalyse. Hierdoor bleven de meeste vlokken van het monster zweven in de poriën van het dragermembraan. De overgebrachte NGF-monsters werden geanalyseerd met XRD. Röntgen diffractiepatronen werden verkregen met behulp van een poederdiffractometer (Brucker, D2 faseverschuiver met Cu Kα-bron, 1,5418 Å en LYNXEYE-detector) met een Cu-stralingsbron en een bundelspotdiameter van 3 mm.
Er werden verschillende Raman-puntmetingen uitgevoerd met behulp van een integrerende confocale microscoop (Alpha 300 RA, WITeC). Een 532 nm laser met een laag excitatievermogen (25%) werd gebruikt om thermisch geïnduceerde effecten te vermijden. Röntgenfoto-elektronspectroscopie (XPS) werd uitgevoerd met een Kratos Axis Ultra spectrometer over een monsteroppervlak van 300 × 700 μm² met behulp van monochromatische Al Kα-straling (hν = 1486,6 eV) bij een vermogen van 150 W. Resolutiespectra werden verkregen bij transmissie-energieën van respectievelijk 160 eV en 20 eV. NGF-monsters, overgebracht op SiO₂, werden in stukjes gesneden (3 × 10 mm² elk) met behulp van een PLS6MW (1,06 μm) ytterbiumvezellaser bij 30 W. Koperdraadcontacten (50 μm dik) werden vervaardigd met zilverpasta onder een optische microscoop. Elektrische transport- en Hall-effectexperimenten werden uitgevoerd op deze monsters bij 300 K en een magnetisch veld van ± 9 Tesla in een fysisch eigenschappenmeetsysteem (PPMS EverCool-II, Quantum Design, VS). Transmissie-UV-vis-spectra werden geregistreerd met een Lambda 950 UV-vis-spectrofotometer in het 350-800 nm NGF-bereik, overgebracht naar kwartssubstraten en kwartsreferentiemonsters.
De chemische weerstandssensor (interdigitated electrode chip) was aangesloten op een op maat gemaakte printplaat 73 en de weerstand werd tijdelijk gemeten. De printplaat waarop het apparaat zich bevindt, is verbonden met de contactaansluitingen en in de gasdetectiekamer 74 geplaatst. Weerstandsmetingen werden uitgevoerd bij een spanning van 1 V met een continue scan van spoelen tot gasblootstelling en vervolgens weer spoelen. De kamer werd eerst gereinigd door gedurende 1 uur te spoelen met stikstof van 200 cm³ om ervoor te zorgen dat alle andere aanwezige analyten, inclusief vocht, werden verwijderd. De afzonderlijke analyten werden vervolgens langzaam in de kamer gebracht met dezelfde stroomsnelheid van 200 cm³ door de N₂-cilinder te sluiten.
Een herziene versie van dit artikel is gepubliceerd en kan worden geraadpleegd via de link bovenaan het artikel.
Inagaki, M. en Kang, F. Koolstofmaterialenwetenschap en -techniek: grondbeginselen. Tweede editie, geredigeerd. 2014. 542.
Pearson, HO Handboek van koolstof, grafiet, diamant en fullerenen: eigenschappen, verwerking en toepassingen. De eerste editie is bewerkt. 1994, New Jersey.
Tsai, W. et al. Grote meerlaagse grafeen/grafietfilms als transparante dunne geleidende elektroden. Toepassing. Natuurkunde. Wright. 95(12), 123115(2009).
Balandin AA Thermische eigenschappen van grafeen en nanogestructureerde koolstofmaterialen. Nat. Matt. 10(8), 569–581 (2011).
Cheng KY, Brown PW en Cahill DG Thermische geleidbaarheid van grafietfilms gegroeid op Ni (111) door middel van chemische dampafzetting bij lage temperatuur. adverb. Matt. Interface 3, 16 (2016).
Hesjedal, T. Continue groei van grafeenfilms door chemische dampafzetting. Toepassing. Natuurkunde. Wright. 98(13), 133106(2011).
Geplaatst op: 23 augustus 2024