ني تي هڪ شفاف گريفائٽ فلم وڌائڻ ۽ ان جي ٻه طرفي پوليمر-مفت منتقلي

Nature.com تي اچڻ لاءِ مهرباني. توهان جي استعمال ڪيل برائوزر جي ورزن ۾ محدود CSS سپورٽ آهي. بهترين نتيجن لاءِ، اسان سفارش ڪريون ٿا ته توهان پنهنجي برائوزر جو نئون ورزن استعمال ڪريو (يا انٽرنيٽ ايڪسپلورر ۾ مطابقت واري موڊ کي غير فعال ڪريو). ساڳئي وقت، جاري سپورٽ کي يقيني بڻائڻ لاءِ، اسان سائيٽ کي اسٽائلنگ يا جاوا اسڪرپٽ کان سواءِ ڏيکاري رهيا آهيون.
نانو اسڪيل گريفائيٽ فلمون (NGFs) مضبوط نانو مواد آهن جيڪي ڪيٽيليٽڪ ڪيميائي بخارات جي جمع ذريعي پيدا ڪري سگهجن ٿيون، پر انهن جي منتقلي جي آساني ۽ ايندڙ نسل جي ڊوائيسز ۾ انهن جي استعمال کي ڪيئن سطح جي مورفولوجي متاثر ڪري ٿي بابت سوال باقي آهن. هتي اسان پولي ڪرسٽل لائن نڪل ورق جي ٻنهي پاسن تي NGF جي واڌ (ايريا 55 سينٽي ميٽر 2، ٿولهه تقريباً 100 اين ايم) ۽ ان جي پوليمر فري منتقلي (اڳيون ۽ پوئتي، ايراضي 6 سينٽي ميٽر 2 تائين) جي رپورٽ ڪريون ٿا. ڪيٽيليٽڪ ورق جي مورفولوجي جي ڪري، ٻه ڪاربن فلمون پنهنجي جسماني ملڪيتن ۽ ٻين خاصيتن ۾ مختلف آهن (جهڙوڪ مٿاڇري جي خرابي). اسان اهو ظاهر ڪريون ٿا ته NGFs هڪ سخت پٺئين پاسي سان NO2 جي ڳولا لاءِ مناسب آهن، جڏهن ته سامهون واري پاسي تي هموار ۽ وڌيڪ چالاڪ NGFs (2000 S/cm، شيٽ مزاحمت - 50 ohms/m2) قابل عمل ڪنڊڪٽر ٿي سگهن ٿا. شمسي سيل جو چينل يا اليڪٽرروڊ (ڇاڪاڻ ته اهو 62٪ نظر ايندڙ روشني منتقل ڪري ٿو). مجموعي طور تي، بيان ڪيل واڌ ۽ ٽرانسپورٽ عمل NGF کي ٽيڪنالاجيڪل ايپليڪيشنن لاءِ متبادل ڪاربن مواد جي طور تي محسوس ڪرڻ ۾ مدد ڪري سگھن ٿا جتي گرافين ۽ مائڪرون-ٿلهي گريفائٽ فلمون مناسب نه آهن.
گريفائيٽ هڪ وڏي پيماني تي استعمال ٿيندڙ صنعتي مواد آهي. خاص طور تي، گريفائيٽ ۾ نسبتاً گهٽ ماس ڊينسٽي ۽ جهاز ۾ وڌيڪ حرارتي ۽ برقي چالکائي جا خاصيتون آهن، ۽ سخت حرارتي ۽ ڪيميائي ماحول ۾ تمام مستحڪم آهي 1,2. فليڪ گريفائيٽ گرافين جي تحقيق لاءِ هڪ مشهور شروعاتي مواد آهي 3. جڏهن پتلي فلمن ۾ پروسيس ڪيو ويندو آهي، ته ان کي ايپليڪيشنن جي وسيع رينج ۾ استعمال ڪري سگهجي ٿو، جنهن ۾ اسمارٽ فونز 4,5,6,7 جهڙن اليڪٽرانڪ ڊوائيسز لاءِ هيٽ سنڪ، سينسرز 8,9,10 ۾ هڪ فعال مواد جي طور تي ۽ برقي مقناطيسي مداخلت جي حفاظت لاءِ 11. 12 ۽ انتهائي الٽراوائليٽ 13,14 ۾ ليٿوگرافي لاءِ فلمون، شمسي سيلز ۾ چينل هلائڻ 15,16. انهن سڀني ايپليڪيشنن لاءِ، اهو هڪ اهم فائدو هوندو جيڪڏهن نانو اسڪيل <100 nm ۾ ڪنٽرول ٿيل ٿلهي سان گريفائيٽ فلمن (NGFs) جا وڏا علائقا آساني سان پيدا ۽ منتقل ڪري سگهجن.
گريفائيٽ فلمون مختلف طريقن سان تيار ڪيون وينديون آهن. هڪ صورت ۾، گرافين فليڪس 10,11,17 پيدا ڪرڻ لاءِ ايمبيڊنگ ۽ ايڪسفوليئشن کان پوءِ ايڪسفوليئشن استعمال ڪيو ويو. فليڪس کي گهربل ٿلهي جي فلمن ۾ وڌيڪ پروسيس ڪيو وڃي ٿو، ۽ اڪثر ڪري ڳري گريفائيٽ شيٽ پيدا ڪرڻ ۾ ڪيترائي ڏينهن لڳن ٿا. ٻيو طريقو گرافائيٽيبل سولڊ پريڪرسرز سان شروع ڪرڻ آهي. صنعت ۾، پوليمر جي شيٽن کي ڪاربنائيز ڪيو ويندو آهي (1000-1500 °C تي) ۽ پوءِ گرافائيٽائيز ڪيو ويندو آهي (2800-3200 °C تي) ته جيئن چڱي طرح ٺهيل پرت وارو مواد ٺاهيو وڃي. جيتوڻيڪ انهن فلمن جو معيار وڌيڪ آهي، توانائي جو استعمال اهم آهي 1,18,19 ۽ گهٽ ۾ گهٽ ٿولهه ڪجهه مائڪرون 1,18,19,20 تائين محدود آهي.
ڪيٽيليٽڪ ڪيميڪل وانپ ڊيپوزيشن (CVD) گرافين ۽ الٽراٿن گريفائٽ فلمون (<10 nm) پيدا ڪرڻ لاءِ هڪ مشهور طريقو آهي جنهن ۾ اعليٰ ساخت جي معيار ۽ مناسب قيمت 21,22,23,24,25,26,27 آهي. جڏهن ته، گرافين ۽ الٽراٿن گريفائٽ فلمن جي واڌ ويجهه جي مقابلي ۾ 28، CVD استعمال ڪندي NGF جي وڏي ايراضي جي واڌ ۽/يا ايپليڪيشن اڃا به گهٽ ڳولا ڪئي وئي آهي 11,13,29,30,31,32,33.
سي وي ڊي ۾ اُڀريل گرافين ۽ گريفائيٽ فلمن کي اڪثر ڪري فنڪشنل سبسٽريٽ تي منتقل ڪرڻ جي ضرورت پوندي آهي 34. انهن پتلي فلم جي منتقلي ۾ ٻه مکيه طريقا شامل آهن 35: (1) غير ايچ ٽرانسفر 36,37 ۽ (2) ايچ تي ٻڌل گلي ڪيميائي منتقلي (سبسٽريٽ سپورٽ ٿيل) 14,34,38. هر طريقي جا ڪجهه فائدا ۽ نقصان آهن ۽ انهن کي چونڊيل ايپليڪيشن جي بنياد تي چونڊيو وڃي، جيئن ٻئي هنڌ بيان ڪيو ويو آهي 35,39. ڪيٽيليٽڪ سبسٽريٽ تي اُڀريل گرافين/گريفائيٽ فلمن لاءِ، گلي ڪيميائي عملن ذريعي منتقلي (جن مان پولي ميٿائل ميٿيڪريليٽ (PMMA) سڀ کان وڌيڪ استعمال ٿيندڙ سپورٽ پرت آهي) پهرين پسند رهي ٿي 13,30,34,38,40,41,42. توهان وغيره. اهو ذڪر ڪيو ويو هو ته اين جي ايف ٽرانسفر لاءِ ڪو به پوليمر استعمال نه ڪيو ويو (نموني سائيز تقريبن 4 سينٽي ميٽر 2) 25,43، پر نموني جي استحڪام ۽/يا منتقلي دوران هٿ ڪرڻ بابت ڪا به تفصيل فراهم نه ڪئي وئي هئي؛ پوليمر استعمال ڪندي گلي ڪيمسٽري جي عملن ۾ ڪيترائي مرحلا شامل آهن، جن ۾ قرباني واري پوليمر پرت کي لاڳو ڪرڻ ۽ بعد ۾ هٽائڻ شامل آهي 30,38,40,41,42. هن عمل جا نقصان آهن: مثال طور، پوليمر جي باقيات پوکيل فلم جي خاصيتن کي تبديل ڪري سگهن ٿا 38. ​​اضافي پروسيسنگ بچيل پوليمر کي هٽائي سگهي ٿي، پر اهي اضافي قدم فلم جي پيداوار جي قيمت ۽ وقت کي وڌائين ٿا 38,40. سي وي ڊي جي واڌ دوران، گرافين جي هڪ پرت نه رڳو ڪيٽالسٽ ورق جي سامهون واري پاسي (ٻاڦ جي وهڪري جي سامهون واري پاسي) تي جمع ڪئي ويندي آهي، پر ان جي پوئين پاسي تي پڻ. بهرحال، بعد واري کي هڪ فضول پيداوار سمجهيو ويندو آهي ۽ نرم پلازما 38,41 ذريعي جلدي هٽائي سگهجي ٿو. هن فلم کي ري سائيڪل ڪرڻ سان پيداوار کي وڌائڻ ۾ مدد ڪري سگهجي ٿي، جيتوڻيڪ اهو منهن ڪاربن فلم کان گهٽ معيار جو هجي.
هتي، اسان CVD پاران پولي ڪرسٽل لائن نڪل ورق تي اعليٰ ساختي معيار سان NGF جي ويفر-اسڪيل بائيفيشل واڌ جي تياري جي رپورٽ ڪريون ٿا. اهو جائزو ورتو ويو ته ورق جي اڳيان ۽ پوئين مٿاڇري جي خرابي NGF جي مورفولوجي ۽ ساخت کي ڪيئن متاثر ڪري ٿي. اسان نڪل ورق جي ٻنهي پاسن کان ملٽي فنڪشنل سبسٽريٽس تي NGF جي قيمت-مؤثر ۽ ماحول دوست پوليمر-مفت منتقلي جو پڻ مظاهرو ڪريون ٿا ۽ ڏيکاريون ٿا ته ڪيئن اڳيان ۽ پوئين فلمون مختلف ايپليڪيشنن لاءِ مناسب آهن.
هيٺيان حصا مختلف گريفائٽ فلم جي ٿولهه تي بحث ڪن ٿا جيڪي اسٽيڪ ٿيل گرافين پرتن جي تعداد تي منحصر آهن: (i) سنگل پرت گرافين (SLG، 1 پرت)، (ii) ڪجھ پرت گرافين (FLG، < 10 پرت)، (iii) گھڻ پرت گرافين (MLG، 10-30 پرت) ۽ (iv) NGF (~300 پرت). بعد وارو سڀ کان عام ٿولهه آهي جيڪو علائقي جي فيصد جي طور تي ظاهر ڪيو ويندو آهي (تقريبن 97٪ علائقو في 100 µm2)30. اهو ئي سبب آهي ته پوري فلم کي صرف NGF سڏيو ويندو آهي.
گرافين ۽ گريفائٽ فلمن جي سنٿيسس لاءِ استعمال ٿيندڙ پولي ڪرسٽل لائن نڪل ورقن ۾ انهن جي تياري ۽ بعد ۾ پروسيسنگ جي نتيجي ۾ مختلف بناوتون هونديون آهن. اسان تازو ئي NGF30 جي واڌ جي عمل کي بهتر بڻائڻ لاءِ هڪ مطالعي جي رپورٽ ڪئي. اسان ڏيکاريون ٿا ته واڌ جي مرحلي دوران اينيلنگ وقت ۽ چيمبر پريشر جهڙا عمل جا پيرا ميٽر هڪجهڙي ٿلهي جي NGFs حاصل ڪرڻ ۾ اهم ڪردار ادا ڪن ٿا. هتي، اسان نڪل ورق جي پالش ٿيل فرنٽ (FS) ۽ غير پالش ٿيل پٺ (BS) سطحن تي NGF جي واڌ جي وڌيڪ جاچ ڪئي (شڪل 1a). ٽن قسمن جا نمونا FS ۽ BS جي جانچ ڪئي وئي، جيڪي ٽيبل 1 ۾ درج ٿيل آهن. بصري معائني تي، نڪل ورق (NiAG) جي ٻنهي پاسن تي NGF جي هڪجهڙي واڌ کي بلڪ Ni سبسٽريٽ جي رنگ جي تبديلي سان هڪ خاصيت واري ڌاتوئي چاندي جي ڀوري کان ميٽ گرين رنگ (شڪل 1a) تائين ڏسي سگهجي ٿو؛ خوردبيني ماپن جي تصديق ڪئي وئي (شڪل 1b، c). روشن علائقي ۾ ڏٺو ويو ۽ شڪل 1b ۾ ڳاڙهي، نيري ۽ نارنگي تيرن سان اشارو ڪيو ويو آهي FS-NGF جو هڪ عام رمن اسپيڪٽرم شڪل 1c ۾ ڏيکاريو ويو آهي. گريفائيٽ G (1683 cm−1) ۽ 2D (2696 cm−1) جون خصوصيت واريون رامان چوٽيون انتهائي ڪرسٽل لائن NGF جي واڌ جي تصديق ڪن ٿيون (شڪل 1c، ٽيبل SI1). سڄي فلم ۾، شدت جي تناسب (I2D/IG) ~0.3 سان رامان اسپيڪٽرا جي برتري ڏٺي وئي، جڏهن ته I2D/IG = 0.8 سان رامان اسپيڪٽرا گهٽ ئي ڏٺي وئي. پوري فلم ۾ خراب چوٽين (D = 1350 cm-1) جي غير موجودگي NGF جي واڌ جي اعليٰ معيار کي ظاهر ڪري ٿي. BS-NGF نموني تي ساڳيا رامان نتيجا حاصل ڪيا ويا (شڪل SI1 a ۽ b، ٽيبل SI1).
NiAG FS- ۽ BS-NGF جو مقابلو: (a) هڪ عام NGF (NiAG) نموني جي تصوير جيڪا ويفر اسڪيل (55 cm2) تي NGF جي واڌ ڏيکاري ٿي ۽ نتيجي ۾ BS- ۽ FS-Ni ورق جا نمونا، (b) هڪ آپٽيڪل مائڪروسڪوپ ذريعي حاصل ڪيل FS-NGF تصويرون/ Ni، (c) پينل b ۾ مختلف پوزيشنن تي رڪارڊ ٿيل عام رمن اسپيڪٽرا، (d، f) FS-NGF/Ni تي مختلف ميگنيفڪيشن تي SEM تصويرون، (e، g) مختلف ميگنيفڪيشن تي SEM تصويرون سيٽ BS -NGF/Ni. نيرو تير FLG علائقي کي ظاهر ڪري ٿو، نارنگي تير MLG علائقي (FLG علائقي جي ويجهو) کي ظاهر ڪري ٿو، ڳاڙهو تير NGF علائقي کي ظاهر ڪري ٿو، ۽ ميجنٽا تير فولڊ کي ظاهر ڪري ٿو.
جيئن ته واڌ ويجهه شروعاتي سبسٽريٽ جي ٿلهي، ڪرسٽل سائيز، رخ، ۽ اناج جي حدن تي منحصر آهي، وڏين علائقن تي NGF ٿلهي جو مناسب ڪنٽرول حاصل ڪرڻ هڪ چئلينج رهي ٿو20,34,44. هن مطالعي ۾ اسان اڳ شايع ڪيل مواد استعمال ڪيو30. هي عمل 0.1 کان 3% في 100 µm230 جو روشن علائقو پيدا ڪري ٿو. ايندڙ حصن ۾، اسان ٻنهي قسمن جي علائقن لاءِ نتيجا پيش ڪريون ٿا. هاءِ ميگنيفڪيشن SEM تصويرون ٻنهي پاسن تي ڪيترن ئي روشن برعڪس علائقن جي موجودگي ڏيکارين ٿيون (شڪل 1f,g)، جيڪا FLG ۽ MLG علائقن جي موجودگي کي ظاهر ڪري ٿي30,45. ان جي تصديق رامن اسڪيٽرنگ (شڪل 1c) ۽ TEM نتيجن (بعد ۾ "FS-NGF: جوڙجڪ ۽ ملڪيت" سيڪشن ۾ بحث ڪيو ويو) پاران پڻ ڪئي وئي. FS- ۽ BS-NGF/Ni نمونن تي مشاهدو ڪيل FLG ۽ MLG علائقا (Ni تي پوکيل اڳيان ۽ پوئتي NGF) شايد اڳ-اينيلنگ دوران ٺهيل وڏي Ni(111) اناج تي وڌيا هوندا22,30,45. ٻنهي پاسن تي فولڊنگ ڏٺي وئي (شڪل 1b، جامني تيرن سان نشان لڳل). اهي فولڊ اڪثر ڪري CVD ۾ پيدا ٿيندڙ گرافين ۽ گريفائيٽ فلمن ۾ مليا آهن ڇاڪاڻ ته گريفائيٽ ۽ نڪل سبسٽريٽ جي وچ ۾ حرارتي توسيع جي کوٽائي ۾ وڏو فرق آهي 30,38.
AFM تصوير تصديق ڪئي ته FS-NGF نمونو BS-NGF نموني (شڪل SI1) (شڪل SI2) کان وڌيڪ چٽو هو. FS-NGF/Ni (شڪل SI2c) ۽ BS-NGF/Ni (شڪل SI2d) جي روٽ مين اسڪوائر (RMS) رفنس ويليوز ترتيب وار 82 ۽ 200 nm آهن (20 × 20 μm2 جي ايراضيءَ تي ماپيل). وڌيڪ رفنس کي حاصل ڪيل حالت ۾ نڪل (NiAR) ورق جي مٿاڇري جي تجزيي جي بنياد تي سمجهي سگهجي ٿو (شڪل SI3). FS ۽ BS-NiAR جون SEM تصويرون شڪل SI3a–d ۾ ڏيکاريل آهن، مختلف مٿاڇري جي شڪلن کي ظاهر ڪندي: پالش ٿيل FS-Ni ورق ۾ نانو- ۽ مائڪرون سائيز جا گول ذرڙا آهن، جڏهن ته غير پالش ٿيل BS-Ni ورق هڪ پيداوار جي ڏاڪڻ کي ظاهر ڪري ٿو. جيئن ذرڙا اعلي طاقت سان. ۽ گهٽتائي. اينيل ٿيل نڪل ورق (NiA) جون گهٽ ۽ اعليٰ ريزوليوشن تصويرون شڪل SI3e–h ۾ ڏيکاريل آهن. انهن انگن اکرن ۾، اسان نڪل ورق جي ٻنهي پاسن تي ڪيترن ئي مائڪرون جي سائيز جي نڪل ذرڙن جي موجودگي جو مشاهدو ڪري سگهون ٿا (شڪل SI3e–h). وڏن اناج ۾ Ni(111) مٿاڇري جي رخ ٿي سگهي ٿو، جيئن اڳ ۾ رپورٽ ڪيو ويو آهي 30,46. FS-NiA ۽ BS-NiA جي وچ ۾ نڪل ورق مورفولوجي ۾ اهم فرق آهن. BS-NGF/Ni جي وڌيڪ خرابي BS-NiAR جي غير پالش ٿيل مٿاڇري جي ڪري آهي، جنهن جي مٿاڇري اينيلنگ کان پوءِ به خاص طور تي خراب رهي ٿي (شڪل SI3). واڌ جي عمل کان اڳ هن قسم جي مٿاڇري جي خاصيت گرافين ۽ گريفائٽ فلمن جي خرابي کي ڪنٽرول ڪرڻ جي اجازت ڏئي ٿي. اهو ياد رکڻ گهرجي ته اصل سبسٽريٽ گرافين جي واڌ دوران ڪجهه اناج جي ٻيهر ترتيب ڏني، جنهن اناج جي سائيز کي ٿورو گهٽايو ۽ ڪجهه حد تائين اينيل ٿيل ورق ۽ ڪيٽالسٽ فلم 22 جي مقابلي ۾ سبسٽريٽ جي سطح جي خرابي کي وڌايو.
سبسٽريٽ جي مٿاڇري جي خرابي، اينيلنگ جو وقت (اناج جي سائيز) 30,47 ۽ رليز ڪنٽرول 43 کي بهتر ڪرڻ سان علائقائي NGF ٿولهه جي هڪجهڙائي کي µm2 ۽/يا اڃا به nm2 پيماني تي گهٽائڻ ۾ مدد ملندي (يعني، ڪجهه نانو ميٽرن جي ٿولهه ۾ تبديليون). سبسٽريٽ جي مٿاڇري جي خرابي کي ڪنٽرول ڪرڻ لاءِ، نتيجي ۾ نڪل ورق جي اليڪٽرولائيٽڪ پالشنگ جهڙا طريقا سمجهي سگهجن ٿا 48. اڳ ۾ علاج ٿيل نڪل ورق کي پوءِ گهٽ درجه حرارت (< 900 °C) 46 ۽ وقت (< 5 منٽ) تي اينيل ڪري سگهجي ٿو ته جيئن وڏي Ni(111) اناج جي ٺهڻ کان بچي سگهجي (جيڪو FLG جي واڌ لاءِ فائديمند آهي).
SLG ۽ FLG گرافين تيزاب ۽ پاڻي جي مٿاڇري جي ڇڪتاڻ کي برداشت ڪرڻ جي قابل نه آهن، جنهن کي گلي ڪيميائي منتقلي جي عملن دوران ميڪيڪل سپورٽ پرتن جي ضرورت آهي 22,34,38. پوليمر-سپورٽ ٿيل سنگل-ليئر گرافين جي گلي ڪيميائي منتقلي جي برعڪس 38، اسان ڏٺو ته جيئن وڌايل NGF جي ٻنهي پاسن کي پوليمر سپورٽ کان سواءِ منتقل ڪري سگهجي ٿو، جيئن شڪل 2a ۾ ڏيکاريل آهي (وڌيڪ تفصيل لاءِ شڪل SI4a ڏسو). ڏنل سبسٽريٽ ۾ NGF جي منتقلي بنيادي Ni30.49 فلم جي گلي ايچنگ سان شروع ٿئي ٿي. وڌايل NGF/Ni/NGF نمونن کي رات جو 15 mL 70% HNO3 ۾ 600 mL ڊيونائيزڊ (DI) پاڻي سان ملايو ويو. Ni ورق جي مڪمل طور تي حل ٿيڻ کان پوءِ، FS-NGF فليٽ رهي ٿو ۽ مائع جي مٿاڇري تي تري ٿو، بلڪل NGF/Ni/NGF نموني وانگر، جڏهن ته BS-NGF پاڻي ۾ غرق آهي (شڪل 2a,b). پوءِ الڳ ٿيل NGF کي هڪ بيڪر کان ٻئي بيڪر ۾ منتقل ڪيو ويو جنهن ۾ تازو ڊيونائيزڊ پاڻي هو ۽ الڳ ٿيل NGF کي چڱي طرح ڌوئي، مقعر شيشي جي ڊش ذريعي چار کان ڇهه ڀيرا ورجايو ويو. آخرڪار، FS-NGF ۽ BS-NGF کي گهربل سبسٽريٽ تي رکيو ويو (شڪل 2c).
نڪل ورق تي اُگايل NGF لاءِ پوليمر کان پاڪ ويٽ ڪيميڪل منتقلي جو عمل: (a) پروسيس فلو ڊاگرام (وڌيڪ تفصيل لاءِ شڪل SI4 ڏسو)، (b) Ni ايچنگ کان پوءِ الڳ ٿيل NGF جي ڊجيٽل تصوير (2 نمونا)، (c) مثال FS - ۽ BS-NGF کي SiO2/Si سبسٽريٽ ڏانهن منتقل ڪرڻ، (d) FS-NGF کي مبهم پوليمر سبسٽريٽ ڏانهن منتقل ڪرڻ، (e) پينل d جي ساڳئي نموني مان BS-NGF (ٻن حصن ۾ ورهايل)، سون جي پليٽ ٿيل C پيپر ۽ Nafion (لچڪدار شفاف سبسٽريٽ، ڪنڊن کي ڳاڙهي ڪنڊن سان نشان لڳل) ڏانهن منتقل ڪيو ويو.
ياد رهي ته ويٽ ڪيميڪل ٽرانسفر طريقن سان ڪيل SLG ٽرانسفر لاءِ ڪل پروسيسنگ وقت 20-24 ڪلاڪ 38 جي ضرورت آهي. هتي ڏيکاريل پوليمر-مفت ٽرانسفر ٽيڪنڪ سان (شڪل SI4a)، مجموعي طور تي NGF ٽرانسفر پروسيسنگ وقت گهٽجي ويو آهي (تقريبن 15 ڪلاڪ). عمل ۾ شامل آهن: (قدم 1) هڪ ايچنگ محلول تيار ڪريو ۽ ان ۾ نمونو رکو (~10 منٽ)، پوءِ ني ايچنگ لاءِ رات جو انتظار ڪريو (~7200 منٽ)، (قدم 2) ڊيونائيزڊ پاڻي سان ڌوئو (قدم - 3). ڊيونائيزڊ پاڻي ۾ ذخيرو ڪريو يا ٽارگيٽ سبسٽريٽ ڏانهن منتقل ڪريو (20 منٽ). NGF ۽ بلڪ ميٽرڪس جي وچ ۾ ڦاٿل پاڻي کي ڪيپيلري ايڪشن (بلوٽنگ پيپر استعمال ڪندي) 38 ذريعي هٽايو ويندو آهي، پوءِ باقي پاڻي جا ڦڙا قدرتي خشڪ ڪرڻ (تقريبن 30 منٽ) ذريعي هٽايا ويندا آهن، ۽ آخرڪار نموني کي 10 منٽ لاءِ خشڪ ڪيو ويندو آهي. هڪ ويڪيوم اوون (10-1 ايم بار) ۾ 50-90 °C (60 منٽ) 38 تي.
گريفائيٽ کي پاڻي ۽ هوا جي موجودگي کي ڪافي تيز گرمي پد (≥ 200 °C) 50,51,52 تي برداشت ڪرڻ لاءِ سڃاتو وڃي ٿو. اسان ڪجهه ڏينهن کان هڪ سال تائين ڊيونائيزڊ پاڻي ۾ ۽ سيل ٿيل بوتلن ۾ ڪجهه ڏينهن کان هڪ سال تائين ذخيرو ڪرڻ کان پوءِ رمن اسپيڪٽروسڪوپي، SEM، ۽ XRD استعمال ڪندي نمونن جي جانچ ڪئي (شڪل SI4). ڪو به قابل ذڪر خرابي ناهي. شڪل 2c ڊيونائيزڊ پاڻي ۾ آزاد بيٺل FS-NGF ۽ BS-NGF ڏيکاري ٿو. اسان انهن کي SiO2 (300 nm)/Si سبسٽريٽ تي قبضو ڪيو، جيئن شڪل 2c جي شروعات ۾ ڏيکاريل آهي. اضافي طور تي، جيئن شڪل 2d,e ۾ ڏيکاريل آهي، مسلسل NGF کي مختلف سبسٽريٽ جهڙوڪ پوليمر (Nexolve ۽ Nafion کان Thermabright polyamide) ۽ سون سان ڍڪيل ڪاربن پيپر ڏانهن منتقل ڪري سگهجي ٿو. سچل FS-NGF آساني سان ٽارگيٽ سبسٽريٽ تي رکيو ويو (شڪل 2c، d). جڏهن ته، 3 cm2 کان وڏا BS-NGF نمونا پاڻي ۾ مڪمل طور تي ٻڏڻ تي سنڀالڻ ڏکيو هو. عام طور تي، جڏهن اهي پاڻي ۾ لڙڪڻ شروع ڪن ٿا، ته لاپرواهي سان هٿ ڪرڻ جي ڪري اهي ڪڏهن ڪڏهن ٻن يا ٽن حصن ۾ ٽٽي پون ٿا (شڪل 2e). مجموعي طور تي، اسان ترتيب وار 6 ۽ 3 سينٽي ميٽر 2 تائين جي نمونن لاءِ PS- ۽ BS-NGF (NGF/Ni/NGF واڌ کان سواءِ 6 سينٽي ميٽر 2 تي مسلسل بي عيب منتقلي) جي پوليمر-مفت منتقلي حاصل ڪرڻ جي قابل هئاسين. باقي بچيل وڏا يا ننڍا ٽڪرا گهربل سبسٽريٽ (~1 mm2، شڪل SI4b، ٽامي جي گرڊ ڏانهن منتقل ٿيل نموني کي ڏسو جيئن "FS-NGF: ساخت ۽ ملڪيت (بحث ڪيل) "Structure and Properties" جي تحت) يا مستقبل جي استعمال لاءِ ذخيرو ڪريو (شڪل SI4). هن معيار جي بنياد تي، اسان اندازو لڳايو ته NGF 98-99٪ تائين جي پيداوار ۾ حاصل ڪري سگهجي ٿو (منتقلي لاءِ واڌ کان پوءِ).
پوليمر کان سواءِ منتقلي جي نمونن جو تفصيل سان تجزيو ڪيو ويو. آپٽيڪل مائڪروسڪوپي (OM) ۽ SEM تصويرن (شڪل SI5 ۽ شڪل 3) استعمال ڪندي FS- ۽ BS-NGF/SiO2/Si (شڪل 2c) تي حاصل ڪيل مٿاڇري جي مورفولوجيڪل خاصيتون ڏيکاريون ويون ته اهي نمونا مائڪروسڪوپي کان سواءِ منتقل ڪيا ويا. ڏسڻ ۾ ايندڙ ساختي نقصان جهڙوڪ دراڙ، سوراخ، يا ان رول ٿيل علائقا. وڌندڙ NGF تي فولڊ (شڪل 3b، d، جامني تيرن سان نشان لڳل) منتقلي کان پوءِ برقرار رهيا. FS- ۽ BS-NGF ٻئي FLG علائقن تي مشتمل آهن (شڪل 3 ۾ نيري تيرن سان ظاهر ڪيل روشن علائقا). حيرت انگيز طور تي، الٽراٿن گريفائيٽ فلمن جي پوليمر منتقلي دوران عام طور تي مشاهدو ڪيل ڪجھ خراب ٿيل علائقن جي برعڪس، NGF سان ڳنڍيل ڪيترائي مائڪرون سائيز FLG ۽ MLG علائقا (شڪل 3d ۾ نيري تيرن سان نشان لڳل) بغير دراڙ يا وقفي جي منتقل ڪيا ويا (شڪل 3d). 3). ليس-ڪاربن ڪاپر گرڊ تي منتقل ڪيل NGF جي TEM ۽ SEM تصويرن کي استعمال ڪندي ميڪيڪل سالميت جي وڌيڪ تصديق ڪئي وئي، جيئن بعد ۾ بحث ڪيو ويو ("FS-NGF: ساخت ۽ خاصيتون"). منتقل ٿيل BS-NGF/SiO2/Si FS-NGF/SiO2/Si کان وڌيڪ سخت آهي rms قدرن سان ترتيب وار 140 nm ۽ 17 nm، جيئن شڪل SI6a ۽ b (20 × 20 μm2) ۾ ڏيکاريل آهي. SiO2/Si سبسٽريٽ (RMS < 2 nm) تي منتقل ٿيل NGF جي RMS قدر Ni (شڪل SI2) تي پوکيل NGF جي ڀيٽ ۾ تمام گهٽ (تقريبن 3 ڀيرا) آهي، اهو ظاهر ڪري ٿو ته اضافي خرابي Ni مٿاڇري سان مطابقت رکي سگهي ٿي. ان کان علاوه، FS- ۽ BS-NGF/SiO2/Si نمونن جي ڪنارن تي ڪيل AFM تصويرن ترتيب وار 100 ۽ 80 nm جي NGF ٿولهه ڏيکاري (شڪل SI7). BS-NGF جي ننڍي ٿولهه شايد مٿاڇري جي سڌي طرح اڳڪٿي گئس جي سامهون نه اچڻ جو نتيجو هجي.
SiO2/Si ويفر تي پوليمر کان سواءِ منتقل ٿيل NGF (NiAG) (شڪل 2c ڏسو): (a,b) منتقل ٿيل FS-NGF جون SEM تصويرون: گهٽ ۽ وڌيڪ ميگنيفڪيشن (پينل ۾ نارنگي چورس جي مطابق). عام علائقا) - a). (c,d) منتقل ٿيل BS-NGF جون SEM تصويرون: گهٽ ۽ وڌيڪ ميگنيفڪيشن (پينل c ۾ نارنگي چورس پاران ڏيکاريل عام علائقي جي مطابق). (e, f) منتقل ٿيل FS- ۽ BS-NGF جون AFM تصويرون. نيرو تير FLG علائقي جي نمائندگي ڪري ٿو - روشن برعڪس، سائان تير - ڪارو MLG برعڪس، ڳاڙهو تير - ڪارو برعڪس NGF علائقي جي نمائندگي ڪري ٿو، ميجنٽا تير فولڊ جي نمائندگي ڪري ٿو.
پوکيل ۽ منتقل ڪيل FS- ۽ BS-NGFs جي ڪيميائي ساخت جو تجزيو ايڪس ري فوٽو اليڪٽران اسپيڪٽرو اسڪوپي (XPS) (شڪل 4) ذريعي ڪيو ويو. ماپيل اسپيڪٽرا (شڪل 4a، b) ۾ هڪ ڪمزور چوٽي ڏٺي وئي، جيڪا پوکيل FS- ۽ BS-NGFs (NiAG) جي Ni سبسٽريٽ (850 eV) سان مطابقت رکي ٿي. منتقل ٿيل FS- ۽ BS-NGF/SiO2/Si جي ماپيل اسپيڪٽرا ۾ ڪا به چوٽي نه آهي (شڪل 4c؛ BS-NGF/SiO2/Si لاءِ ساڳيا نتيجا نه ڏيکاريا ويا آهن)، اهو ظاهر ڪري ٿو ته منتقلي کان پوءِ ڪو به باقي Ni آلودگي ناهي. شڪل 4d-f FS-NGF/SiO2/Si جي C 1 s، O 1 s ۽ Si 2p توانائي جي سطحن جي اعليٰ ريزوليوشن اسپيڪٽرا ڏيکاري ٿو. گرافائٽ جي C 1 s جي پابند توانائي 284.4 eV53.54 آهي. گرافائٽ چوٽين جي لڪير واري شڪل کي عام طور تي غير متناسب سمجهيو ويندو آهي، جيئن شڪل 4d54 ۾ ڏيکاريل آهي. اعليٰ ريزوليوشن ڪور-ليول C1s اسپيڪٽرم (شڪل 4d) پڻ خالص منتقلي جي تصديق ڪئي (يعني، ڪو به پوليمر باقي نه آهي)، جيڪو پوئين مطالعي سان مطابقت رکي ٿو 38. تازي پوکيل نموني (NiAG) جي C1s اسپيڪٽرا جي لائين ويڊٿ ۽ منتقلي کان پوءِ ترتيب وار 0.55 ۽ 0.62 eV آهن. اهي قدر SLG (SiO2 سبسٽريٽ تي SLG لاءِ 0.49 eV) 38 کان وڌيڪ آهن. بهرحال، اهي قدر انتهائي مبني پائروليٽڪ گرافين نمونن (~0.75 eV) 53,54,55 لاءِ اڳ ۾ رپورٽ ڪيل لائين ويڊٿ کان ننڍا آهن، موجوده مواد ۾ خراب ڪاربن سائيٽن جي غير موجودگي کي ظاهر ڪن ٿا. C1s ۽ O1s زميني سطح جي اسپيڪٽرا ۾ پڻ ڪلهن جي کوٽ آهي، جيڪا اعليٰ ريزوليوشن چوٽي ڊيڪونولوشن 54 جي ضرورت کي ختم ڪري ٿي. 291.1 eV جي چوڌاري هڪ π → π* سيٽلائيٽ چوٽي آهي، جيڪا اڪثر ڪري گريفائيٽ نمونن ۾ ڏٺي ويندي آهي. Si 2p ۽ O 1 جي ڪور ليول اسپيڪٽرا ۾ 103 eV ۽ 532.5 eV سگنل (شڪل 4e، f ڏسو) ترتيب وار SiO2 56 سبسٽريٽ سان منسوب ڪيا ويا آهن. XPS هڪ مٿاڇري حساس ٽيڪنڪ آهي، تنهن ڪري NGF منتقلي کان اڳ ۽ بعد ۾ دريافت ڪيل Ni ۽ SiO2 سان لاڳاپيل سگنل، ترتيب وار، FLG علائقي مان پيدا ٿيڻ جو فرض ڪيو ويو آهي. منتقل ٿيل BS-NGF نمونن لاءِ ساڳيا نتيجا ڏٺا ويا (نه ڏيکاريا ويا).
NiAG XPS جا نتيجا: (ac) ترتيب وار وڌندڙ FS-NGF/Ni، BS-NGF/Ni ۽ منتقل ٿيل FS-NGF/SiO2/Si جي مختلف عنصري ايٽمي جوڙجڪ جو سروي اسپيڪٽرا. (d–f) FS-NGF/SiO2/Si نموني جي بنيادي سطحن C 1 s، O 1s ۽ Si 2p جو اعليٰ ريزوليوشن اسپيڪٽرا.
منتقل ٿيل NGF ڪرسٽلز جي مجموعي معيار جو جائزو ايڪس ري ڊفرڪشن (XRD) استعمال ڪندي ڪيو ويو. منتقل ٿيل FS- ۽ BS-NGF/SiO2/Si جا عام XRD نمونا (شڪل SI8) 26.6° ۽ 54.7° تي ڊفرڪشن چوٽي (0 0 0 2) ۽ (0 0 0 4) جي موجودگي ڏيکارين ٿا، جيڪي گريفائٽ وانگر آهن. . هي NGF جي اعليٰ ڪرسٽل معيار جي تصديق ڪري ٿو ۽ d = 0.335 nm جي انٽرليئر فاصلي سان مطابقت رکي ٿو، جيڪو منتقلي جي مرحلي کان پوءِ برقرار رکيو ويندو آهي. ڊفرڪشن چوٽي (0 0 0 2) جي شدت ڊفرڪشن چوٽي (0 0 0 4) کان تقريبن 30 ڀيرا آهي، جيڪو ظاهر ڪري ٿو ته NGF ڪرسٽل جهاز نموني جي مٿاڇري سان چڱي طرح ترتيب ڏنل آهي.
SEM، رامن اسپيڪٽرو اسڪوپي، XPS ۽ XRD جي نتيجن موجب، BS-NGF/Ni جو معيار FS-NGF/Ni جي برابر مليو، جيتوڻيڪ ان جو rms roughness ٿورو وڌيڪ هو (شڪلون SI2، SI5) ۽ SI7).
200 nm ٿلهي تائين پوليمر سپورٽ پرتن سان SLGs پاڻيءَ تي تري سگهن ٿا. هي سيٽ اپ عام طور تي پوليمر جي مدد سان ويٽ ڪيميڪل ٽرانسفر پروسيس ۾ استعمال ٿيندو آهي 22,38. گرافين ۽ گريفائٽ هائيڊروفوبڪ آهن (ويٽو اينگل 80-90°) 57. گرافين ۽ FLG ٻنهي جي امڪاني توانائي جي مٿاڇري کي ڪافي فليٽ ٻڌايو ويو آهي، مٿاڇري تي پاڻي جي پس منظر جي حرڪت لاءِ گهٽ امڪاني توانائي (~1 kJ/mol) سان. بهرحال، گرافين ۽ گرافين جي ٽن تہن سان پاڻي جي حساب ڪيل رابطي جي توانائي تقريبن − 13 ۽ − 15 kJ/mol،58 آهي، جيڪو ظاهر ڪري ٿو ته NGF (تقريبن 300 تہن) سان پاڻي جو تعامل گرافين جي مقابلي ۾ گهٽ آهي. اهو شايد هڪ سبب آهي ته فري اسٽينڊنگ NGF پاڻيءَ جي مٿاڇري تي فليٽ رهي ٿو، جڏهن ته فري اسٽينڊنگ گرافين (جيڪو پاڻيءَ ۾ تري ٿو) مٿي ڪري ٿو ۽ ٽٽي ٿو. جڏهن NGF مڪمل طور تي پاڻيءَ ۾ غرق ٿئي ٿو (نتيجا ڪچي ۽ فليٽ NGF لاءِ ساڳيا آهن)، ان جا ڪنارا موڙي ٿو (شڪل SI4). مڪمل وسرڻ جي صورت ۾، اهو توقع ڪئي ويندي آهي ته NGF-پاڻي جي رابطي جي توانائي تقريبن ٻيڻي ٿي ويندي (سچل NGF جي مقابلي ۾) ۽ NGF جا ڪنارا هڪ اعلي رابطي جي زاويه (هائيڊروفوبيسيٽي) کي برقرار رکڻ لاءِ فولڊ ٿين ٿا. اسان جو يقين آهي ته ايمبيڊڊ NGFs جي ڪنارن جي ڪرلنگ کان بچڻ لاءِ حڪمت عمليون تيار ڪري سگهجن ٿيون. هڪ طريقو اهو آهي ته گريفائٽ فلم59 جي ويٽنگ رد عمل کي ماڊل ڪرڻ لاءِ مخلوط محلول استعمال ڪيا وڃن.
SLG جي مختلف قسمن جي ذيلي ذخيرن ڏانهن ويٽ ڪيميڪل منتقلي جي عملن ذريعي منتقلي اڳ ۾ رپورٽ ڪئي وئي آهي. اهو عام طور تي قبول ڪيو ويو آهي ته ڪمزور وان ڊير والز قوتون گرافين/گريفائيٽ فلمن ۽ ذيلي ذخيرن جي وچ ۾ موجود آهن (ڇا اهو سخت ذيلي ذخيرا جهڙوڪ SiO2/Si38,41,46,60, SiC38, Au42, Si pillars22 ۽ ليسي ڪاربن فلمون30,34 يا لچڪدار ذيلي ذخيرا جهڙوڪ پوليمائيڊ 37). هتي اسان فرض ڪريون ٿا ته ساڳئي قسم جا تعامل غالب آهن. اسان ميڪيڪل هينڊلنگ دوران (ويڪيوم ۽/يا فضائي حالتن ۾ ڪردار نگاري دوران يا اسٽوريج دوران) هتي پيش ڪيل ڪنهن به ذيلي ذخيري لاءِ NGF جو ڪو به نقصان يا ڇلڻ نه ڏٺو (مثال طور، شڪل 2, SI7 ۽ SI9). ان کان علاوه، اسان NGF/SiO2/Si نموني جي بنيادي سطح جي XPS C 1 s اسپيڪٽرم ۾ SiC چوٽي جو مشاهدو نه ڪيو (شڪل 4). اهي نتيجا ظاهر ڪن ٿا ته NGF ۽ ٽارگيٽ ذيلي ذخيري جي وچ ۾ ڪو به ڪيميائي بانڊ ناهي.
پوئين حصي ۾، "FS- ۽ BS-NGF جي پوليمر کان آزاد منتقلي،" اسان اهو ظاهر ڪيو ته NGF نڪل ورق جي ٻنهي پاسن تي وڌي ۽ منتقل ڪري سگهي ٿو. اهي FS-NGFs ۽ BS-NGFs مٿاڇري جي خرابي جي لحاظ کان هڪجهڙا نه آهن، جنهن اسان کي هر قسم لاءِ سڀ کان وڌيڪ مناسب ايپليڪيشنن کي ڳولڻ تي مجبور ڪيو.
FS-NGF جي شفافيت ۽ هموار مٿاڇري تي غور ڪندي، اسان ان جي مقامي ڍانچي، آپٽيڪل ۽ برقي خاصيتن جو وڌيڪ تفصيل سان مطالعو ڪيو. پوليمر ٽرانسفر کان سواءِ FS-NGF جي بناوت ۽ بناوت کي ٽرانسميشن اليڪٽران مائڪروسڪوپي (TEM) اميجنگ ۽ چونڊيل ايريا اليڪٽران ڊفرڪشن (SAED) پيٽرن تجزيي سان منسوب ڪيو ويو. لاڳاپيل نتيجا شڪل 5 ۾ ڏيکاريا ويا آهن. گهٽ ميگنيفڪيشن پلانر TEM اميجنگ NGF ۽ FLG علائقن جي موجودگي کي ظاهر ڪيو جنهن ۾ مختلف اليڪٽران ڪنٽراسٽ خاصيتون آهن، يعني ترتيب وار اونداهي ۽ روشن علائقا (شڪل 5a). فلم مجموعي طور تي NGF ۽ FLG جي مختلف علائقن جي وچ ۾ سٺي ميڪيڪل سالميت ۽ استحڪام کي ظاهر ڪري ٿي، سٺي اوورليپ سان ۽ ڪو به نقصان يا ڇڪڻ نه، جنهن جي تصديق SEM (شڪل 3) ۽ اعلي ميگنيفڪيشن TEM مطالعي (شڪل 5c-e) پاران پڻ ڪئي وئي هئي. خاص طور تي، شڪل ۾. شڪل 5d ان جي سڀ کان وڏي حصي تي پل جي جوڙجڪ ڏيکاري ٿو (شڪل 5d ۾ ڪارو ڊاٽ ٿيل تير سان نشان لڳل پوزيشن)، جيڪو هڪ ٽڪنڊي شڪل سان نمايان آهي ۽ هڪ گرافين پرت تي مشتمل آهي جنهن جي ويڪر تقريباً 51 آهي. 0.33 ± 0.01 nm جي انٽرپلانر اسپيسنگ سان ٺهيل، تنگ ترين علائقي ۾ گرافين جي ڪيترن ئي تہن تائين وڌيڪ گهٽجي وئي آهي (شڪل 5 d ۾ مضبوط ڪاري تير جو آخر).
ڪاربن ليسي ڪاپر گرڊ تي پوليمر کان پاڪ NiAG نموني جي پلانر TEM تصوير: (a، b) NGF ۽ FLG علائقن سميت گهٽ ميگنيفڪيشن TEM تصويرون، (ce) پينل-a ۽ پينل-b ۾ مختلف علائقن جون اعليٰ ميگنيفڪيشن تصويرون ساڳئي رنگ جا نشان لڳل تير آهن. پينل a ۽ c ۾ سائي تير بيم الائنمينٽ دوران نقصان جي گول علائقن کي ظاهر ڪن ٿا. (f–i) پينل a کان c ۾، مختلف علائقن ۾ SAED نمونن کي ترتيب وار نيرو، سائان، نارنگي، ۽ ڳاڙهي دائرن سان ظاهر ڪيو ويو آهي.
شڪل 5c ۾ ربن جي جوڙجڪ (ڳاڙهي تير سان نشان لڳل) گريفائيٽ ليٽيس جهازن جي عمودي رخ کي ڏيکاري ٿي، جيڪا شايد فلم سان گڏ نانو فولڊز جي ٺهڻ جي ڪري هجي (شڪل 5c ۾ انسيٽ) اضافي غير معاوضي واري شيئر اسٽريس 30,61,62 جي ڪري. هاءِ ريزوليوشن TEM جي تحت، اهي نانو فولڊز 30 باقي NGF علائقي جي ڀيٽ ۾ هڪ مختلف ڪرسٽلوگرافڪ رخ ڏيکارين ٿا؛ گريفائيٽ ليٽيس جا بنيادي جهاز تقريباً عمودي رخ تي آهن، باقي فلم وانگر افقي طور تي نه (شڪل 5c ۾ انسيٽ). ساڳئي طرح، FLG علائقو ڪڏهن ڪڏهن لڪير ۽ تنگ بينڊ جهڙو فولڊ (نيرو تير سان نشان لڳل) ڏيکاري ٿو، جيڪي ترتيب وار شڪل 5b، 5e ۾ گهٽ ۽ وچولي ميگنيفڪيشن تي ظاهر ٿين ٿا. شڪل 5e ۾ انسيٽ FLG شعبي ۾ ٻن ۽ ٽن پرتن جي گرافين پرتن جي موجودگي جي تصديق ڪري ٿو (انٽرپلانر فاصلو 0.33 ± 0.01 nm)، جيڪو اسان جي پوئين نتيجن سان سٺي معاهدي ۾ آهي 30. اضافي طور تي، پوليمر کان پاڪ NGF جون رڪارڊ ٿيل SEM تصويرون جيڪي ليسي ڪاربن فلمن سان ڪاپر گرڊ تي منتقل ڪيون ويون آهن (مٿين ڏيک واري TEM ماپ ڪرڻ کان پوءِ) شڪل SI9 ۾ ڏيکاريل آهن. چڱي طرح معطل ٿيل FLG علائقو (نيرو تير سان نشان لڳل) ۽ شڪل SI9f ۾ ٽٽل علائقو. نيرو تير (منتقل ٿيل NGF جي ڪناري تي) جان بوجھ ڪري اهو ظاهر ڪرڻ لاءِ پيش ڪيو ويو آهي ته FLG علائقو پوليمر کان سواءِ منتقلي جي عمل جي مزاحمت ڪري سگهي ٿو. خلاصو، اهي تصويرون تصديق ڪن ٿيون ته جزوي طور تي معطل ٿيل NGF (FLG علائقي سميت) سخت هينڊلنگ ۽ TEM ۽ SEM ماپن دوران اعليٰ ويڪيوم جي نمائش کان پوءِ به ميڪيڪل سالميت برقرار رکي ٿو (شڪل SI9).
NGF جي بهترين هموار هجڻ جي ڪري (شڪل 5a ڏسو)، SAED جي جوڙجڪ جو تجزيو ڪرڻ لاءِ [0001] ڊومين محور سان گڏ فليڪس کي ترتيب ڏيڻ ڏکيو ناهي. فلم جي مقامي ٿلهي ۽ ان جي جڳهه تي منحصر ڪري، اليڪٽران جي ڦهلاءَ جي مطالعي لاءِ دلچسپي جا ڪيترائي علائقا (12 پوائنٽس) سڃاڻپ ڪيا ويا. شڪل 5a–c ۾، انهن عام علائقن مان چار ڏيکاريا ويا آهن ۽ رنگين دائرن سان نشان لڳل آهن (نيرو، سائان، نارنگي، ۽ ڳاڙهو ڪوڊ ٿيل). شڪل 2 ۽ 3 SAED موڊ لاءِ. شڪل 5f ۽ g شڪل 5 ۽ 5 ۾ ڏيکاريل FLG علائقي مان حاصل ڪيا ويا. جيئن شڪل 5b ۽ c ۾ ترتيب وار ڏيکاريل آهي. انهن وٽ هڪ مسدس جوڙجڪ آهي جيڪا ٽوڙيل گرافين 63 وانگر آهي. خاص طور تي، شڪل 5f [0001] زون محور جي ساڳي رخ سان ٽي سپر امپوز ٿيل نمونا ڏيکاري ٿي، 10° ۽ 20° سان گھمايل، جيئن (10-10) عڪاسي جي ٽن جوڙن جي ڪوئلي بي ترتيبي مان ثابت ٿئي ٿو. ساڳئي طرح، شڪل 5g ۾ ٻه سپر امپوز ٿيل هيڪساگونل نمونا ڏيکاريا ويا آهن جيڪي 20° گھمايا ويا آهن. FLG علائقي ۾ هيڪساگونل نمونن جا ٻه يا ٽي گروپ هڪ ٻئي جي نسبت گھمايل ٽن ان-پلين يا آئوٽ آف-پلين گرافين پرتن 33 مان پيدا ٿي سگهن ٿا. ان جي ابتڙ، شڪل 5h,i ۾ اليڪٽران جي تفريق جا نمونا (شڪل 5a ۾ ڏيکاريل NGF علائقي جي مطابق) هڪ واحد [0001] نمونو ڏيکارين ٿا جنهن ۾ مجموعي طور تي وڌيڪ پوائنٽ تفريق جي شدت آهي، جيڪا وڌيڪ مواد جي ٿلهي سان مطابقت رکي ٿي. اهي SAED ماڊل FLG جي ڀيٽ ۾ ٿلهي گرافيٽڪ ڍانچي ۽ وچولي رخ سان مطابقت رکن ٿا، جيئن انڊيڪس 64 مان اندازو لڳايو ويو آهي. NGF جي ڪرسٽل ملڪيتن جي خاصيت ٻن يا ٽن سپر امپوز ٿيل گريفائيٽ (يا گرافين) ڪرسٽلائٽس جي گڏيل وجود کي ظاهر ڪيو. FLG علائقي ۾ خاص طور تي قابل ذڪر ڳالهه اها آهي ته ڪرسٽلائٽس ۾ جهاز ۾ يا جهاز کان ٻاهر غلط رخ جي هڪ خاص حد آهي. گريفائيٽ ذرڙا/پرتون جن ۾ 17°، 22° ۽ 25° جي جهاز ۾ گردش جا زاويا آهن، اڳ ۾ Ni 64 فلمن تي پوکيل NGF لاءِ رپورٽ ڪيا ويا آهن. هن مطالعي ۾ مشاهدو ڪيل گردش جي زاويه جا قدر ٽوسٽ ٿيل BLG63 گرافين لاءِ اڳ ۾ مشاهدو ڪيل گردش جي زاوين (±1°) سان مطابقت رکن ٿا.
NGF/SiO2/Si جي برقي خاصيتن کي 10×3 mm2 جي ايراضيءَ تي 300 K تي ماپيو ويو. اليڪٽران ڪيريئر ڪنسنٽريشن، موبليٽي ۽ ڪنڊڪٽيويٽي جا قدر ترتيب وار 1.6 × 1020 cm-3، 220 cm2 V-1 C-1 ۽ 2000 S-cm-1 آهن. اسان جي NGF جي موبليٽي ۽ ڪنڊڪٽيويٽي قدر قدرتي گريفائيٽ 2 سان ملندڙ جلندڙ آهن ۽ تجارتي طور تي دستياب انتهائي اورينٽيڊ پائروليٽڪ گريفائيٽ (3000 °C تي پيدا ٿيندڙ) 29 کان وڌيڪ آهن. مشاهدو ڪيل اليڪٽران ڪيريئر ڪنسنٽريشن قدر تازو رپورٽ ڪيل (7.25 × 10 cm-3) کان وڌيڪ آهن جيڪي مائڪرون-ٿلهي گريفائيٽ فلمن لاءِ آهن جيڪي اعليٰ درجه حرارت (3200 °C) پوليمائيڊ شيٽ 20 استعمال ڪندي تيار ڪيون ويون آهن.
اسان ڪوارٽز سبسٽريٽس ڏانهن منتقل ڪيل FS-NGF تي UV-ڏسڻ واري ٽرانسميشن ماپون پڻ ڪيون (شڪل 6). نتيجي ۾ اسپيڪٽرم 350-800 nm جي حد ۾ 62٪ جي لڳ ڀڳ مسلسل ٽرانسميشن ڏيکاري ٿو، جيڪو ظاهر ڪري ٿو ته NGF نظر ايندڙ روشني لاءِ شفاف آهي. حقيقت ۾، "KAUST" جو نالو شڪل 6b ۾ نموني جي ڊجيٽل تصوير ۾ ڏسي سگهجي ٿو. جيتوڻيڪ NGF جي نانو ڪرسٽل لائن structure SLG کان مختلف آهي، پرتن جو تعداد تقريبن 2.3٪ ٽرانسميشن نقصان جي قاعدي کي استعمال ڪندي اندازو لڳائي سگهجي ٿو في اضافي پرت65. هن رشتي جي مطابق، 38٪ ٽرانسميشن نقصان سان گرافين پرتن جو تعداد 21 آهي. وڌايل NGF بنيادي طور تي 300 گرافين پرتن تي مشتمل آهي، يعني تقريبن 100 nm ٿلهي (شڪل 1، SI5 ۽ SI7). تنهن ڪري، اسان فرض ڪريون ٿا ته مشاهدو ڪيل آپٽيڪل شفافيت FLG ۽ MLG علائقن سان مطابقت رکي ٿي، ڇاڪاڻ ته اهي سڄي فلم ۾ ورهايل آهن (شڪل 1، 3، 5 ۽ 6c). مٿي ڏنل ساخت جي ڊيٽا کان علاوه، چالکائي ۽ شفافيت پڻ منتقل ٿيل NGF جي اعليٰ ڪرسٽل معيار جي تصديق ڪن ٿا.
(الف) UV-نظر ايندڙ ٽرانسميشن ماپ، (ب) هڪ نمائندي نموني استعمال ڪندي ڪوارٽز تي عام NGF منتقلي. (ج) NGF (ڪارو دٻو) جو اسڪيميٽڪ جنهن ۾ برابر ورهايل FLG ۽ MLG علائقا سڄي نموني ۾ گرين بي ترتيب شڪلن جي طور تي نشان لڳل آهن (شڪل 1 ڏسو) (تقريبن 0.1-3٪ علائقو في 100 μm2). ڊاگرام ۾ بي ترتيب شڪلون ۽ انهن جا سائز صرف وضاحتي مقصدن لاءِ آهن ۽ حقيقي علائقن سان مطابقت نٿا رکن.
CVD پاران پيدا ڪيل شفاف NGF اڳ ۾ ننگي سلڪون سطحن تي منتقل ڪيو ويو آهي ۽ شمسي سيلز ۾ استعمال ڪيو ويو آهي 15,16. نتيجي ۾ پاور ڪنورشن ڪارڪردگي (PCE) 1.5٪ آهي. اهي NGFs ڪيترائي ڪم ڪن ٿا جهڙوڪ فعال مرڪب پرتون، چارج ٽرانسپورٽ رستا، ۽ شفاف اليڪٽروڊ 15,16. بهرحال، گريفائيٽ فلم هڪجهڙائي نه آهي. گريفائيٽ اليڪٽروڊ جي شيٽ مزاحمت ۽ آپٽيڪل ٽرانسميشن کي احتياط سان ڪنٽرول ڪندي وڌيڪ اصلاح ضروري آهي، ڇاڪاڻ ته اهي ٻئي خاصيتون شمسي سيل جي PCE قدر کي طئي ڪرڻ ۾ اهم ڪردار ادا ڪن ٿيون 15,16. عام طور تي، گرافين فلمون نظر ايندڙ روشني لاءِ 97.7٪ شفاف آهن، پر انهن جي شيٽ مزاحمت 200-3000 ohms/sq.16 آهي. گرافين فلمن جي مٿاڇري جي مزاحمت کي تہن جي تعداد کي وڌائڻ (گرافين پرتن جي گھڻن منتقلي) ۽ HNO3 (~30 Ohm/sq.)66 سان ڊوپنگ ڪندي گھٽائي سگهجي ٿو. بهرحال، هي عمل گهڻو وقت وٺندو آهي ۽ مختلف منتقلي پرتون هميشه سٺو رابطو برقرار نه رکنديون آهن. اسان جي سامهون واري پاسي واري NGF ۾ خاصيتون آهن جهڙوڪ چالکائي 2000 S/cm، فلم شيٽ جي مزاحمت 50 ohm/sq. ۽ 62٪ شفافيت، ان کي شمسي سيلز ۾ چالکائي چينلز يا ڪائونٽر اليڪٽروڊز لاءِ هڪ قابل عمل متبادل بڻائي ٿي15,16.
جيتوڻيڪ BS-NGF جي بناوت ۽ مٿاڇري ڪيمسٽري FS-NGF سان ملندڙ جلندڙ آهي، پر ان جي سختي مختلف آهي ("FS- ۽ BS-NGF جي واڌ"). اڳي، اسان گئس سينسر جي طور تي الٽرا پتلي فلم گريفائيٽ 22 استعمال ڪيو. تنهن ڪري، اسان گئس سينسنگ ڪمن لاءِ BS-NGF استعمال ڪرڻ جي ممڪنيت جي جانچ ڪئي (شڪل SI10). پهرين، BS-NGF جا mm2-سائيز حصا انٽرڊيجيٽنگ اليڪٽروڊ سينسر چپ (شڪل SI10a-c) تي منتقل ڪيا ويا. چپ جي پيداوار جي تفصيل اڳ ۾ رپورٽ ڪئي وئي هئي؛ ان جو فعال حساس علائقو 9 mm267 آهي. SEM تصويرن ۾ (شڪل SI10b ۽ c)، هيٺيون سون اليڪٽروڊ NGF ذريعي واضح طور تي نظر اچي ٿو. ٻيهر، اهو ڏسي سگهجي ٿو ته سڀني نمونن لاءِ يونيفارم چپ ڪوريج حاصل ڪئي وئي هئي. مختلف گيسن جي گئس سينسر جي ماپ رڪارڊ ڪئي وئي (شڪل SI10d) (شڪل SI11) ۽ نتيجي ۾ جواب جي شرح شڪل SI10g ۾ ڏيکاريل آهن. ممڪن طور تي ٻين مداخلت ڪندڙ گيسن سان جن ۾ SO2 (200 ppm)، H2 (2%)، CH4 (200 ppm)، CO2 (2%)، H2S (200 ppm) ۽ NH3 (200 ppm) شامل آهن. هڪ ممڪن سبب NO2 آهي. گيس جي اليڪٽرروفيلڪ نوعيت 22,68. جڏهن گرافين جي مٿاڇري تي جذب ڪيو ويندو آهي، ته اهو سسٽم پاران اليڪٽرانن جي موجوده جذب کي گهٽائي ٿو. BS-NGF سينسر جي جوابي وقت جي ڊيٽا جو اڳ ۾ شايع ٿيل سينسر سان مقابلو ٽيبل SI2 ۾ پيش ڪيو ويو آهي. UV پلازما، O3 پلازما يا ٿرمل (50-150°C) استعمال ڪندي NGF سينسر کي ٻيهر چالو ڪرڻ جو طريقو بي نقاب نمونن جي علاج جاري آهي، مثالي طور تي ايمبيڊڊ سسٽمز جي عمل درآمد جي پٺيان 69.
CVD جي عمل دوران، گرافين جي واڌ ڪيٽالسٽ سبسٽريٽ جي ٻنهي پاسن تي ٿيندي آهي41. جڏهن ته، BS-گرافين عام طور تي منتقلي جي عمل دوران خارج ڪيو ويندو آهي41. هن مطالعي ۾، اسان اهو ظاهر ڪريون ٿا ته اعليٰ معيار جي NGF واڌ ۽ پوليمر کان پاڪ NGF منتقلي ڪيٽالسٽ سپورٽ جي ٻنهي پاسن تي حاصل ڪري سگهجي ٿي. BS-NGF FS-NGF (~100 nm) جي ڀيٽ ۾ پتلي (~80 nm) آهي، ۽ هي فرق ان حقيقت جي وضاحت ڪري ٿو ته BS-Ni سڌو سنئون اڳواٽ گئس جي وهڪري جي سامهون نه آهي. اسان اهو پڻ ڏٺو ته NiAR سبسٽريٽ جي خرابي NGF جي خرابي کي متاثر ڪري ٿي. اهي نتيجا ظاهر ڪن ٿا ته وڌندڙ پلانر FS-NGF کي گرافين لاءِ اڳواٽ مواد طور استعمال ڪري سگهجي ٿو (ايڪسفوليئشن طريقو 70 ذريعي) يا شمسي سيلز ۾ هڪ ڪنڊڪٽو چينل طور 15,16. ان جي ابتڙ، BS-NGF کي گئس جي ڳولا (شڪل SI9) ۽ ممڪن طور تي توانائي اسٽوريج سسٽم لاءِ استعمال ڪيو ويندو71,72 جتي ان جي مٿاڇري جي خرابي ڪارآمد هوندي.
مٿي ڏنل ڳالهين تي غور ڪندي، موجوده ڪم کي CVD پاران پوکيل ۽ نڪل ورق استعمال ڪندي اڳ ۾ شايع ٿيل گريفائيٽ فلمن سان گڏ ڪرڻ مفيد آهي. جيئن جدول 2 ۾ ڏسي سگهجي ٿو، اسان استعمال ڪيل وڌيڪ دٻاءُ نسبتاً گهٽ درجه حرارت (850-1300 °C جي حد ۾) تي به رد عمل جو وقت (واڌ جي مرحلي) کي گهٽائي ڇڏيو. اسان معمول کان وڌيڪ واڌ پڻ حاصل ڪئي، جيڪا واڌ جي صلاحيت کي ظاهر ڪري ٿي. غور ڪرڻ لاءِ ٻيا عنصر آهن، جن مان ڪجهه اسان جدول ۾ شامل ڪيا آهن.
ٻٽي طرفي اعليٰ معيار جي NGF کي ڪيٽيليٽڪ CVD ذريعي نڪل ورق تي پوکيو ويو. روايتي پوليمر سبسٽريٽس (جيئن ته CVD گرافين ۾ استعمال ٿيندڙ) کي ختم ڪندي، اسان NGF (نڪل ورق جي پوئين ۽ اڳيان پاسن تي پوکيل) جي صاف ۽ خرابي کان پاڪ ويٽ منتقلي حاصل ڪريون ٿا مختلف قسم جي پروسيس-نازڪ سبسٽريٽس ڏانهن. خاص طور تي، NGF ۾ FLG ۽ MLG علائقا شامل آهن (عام طور تي 0.1٪ کان 3٪ في 100 µm2) جيڪي ٿلهي فلم ۾ ساخت جي لحاظ کان چڱي طرح ضم ٿيل آهن. پلانر TEM ڏيکاري ٿو ته اهي علائقا ٻن کان ٽن گريفائيٽ/گرافين ذرڙن (ڪرسٽل يا پرت، ترتيب وار) جي اسٽيڪ تي مشتمل آهن، جن مان ڪجهه ۾ 10-20° جي گردش جي بي ترتيبي آهي. FLG ۽ MLG علائقا FS-NGF جي نظر ايندڙ روشني جي شفافيت لاءِ ذميوار آهن. جيئن پوئين چادرن لاءِ، انهن کي اڳيان چادرن سان متوازي کڻي سگهجي ٿو ۽، جيئن ڏيکاريل آهي، هڪ فنڪشنل مقصد ٿي سگهي ٿو (مثال طور، گئس جي ڳولا لاءِ). اهي مطالعي صنعتي پيماني تي CVD عملن ۾ فضول ۽ خرچن کي گهٽائڻ لاءِ تمام ڪارآمد آهن.
عام طور تي، CVD NGF جي سراسري ٿولهه (گهٽ ۽ گھڻ-پرت) گرافين ۽ صنعتي (مائڪرو ميٽر) گريفائيٽ شيٽ جي وچ ۾ آهي. انهن جي دلچسپ خاصيتن جي حد، انهن جي پيداوار ۽ ٽرانسپورٽ لاءِ اسان جي تيار ڪيل سادي طريقي سان گڏ، انهن فلمن کي خاص طور تي انهن ايپليڪيشنن لاءِ موزون بڻائي ٿي جن کي گريفائيٽ جي فنڪشنل ردعمل جي ضرورت آهي، بغير توانائي جي گهري صنعتي پيداوار جي عملن جي خرچ جي جيڪي هن وقت استعمال ڪيا ويندا آهن.
هڪ 25-μm-ٿلهو نڪل ورق (99.5٪ پاڪائي، گڊفيلو) هڪ ڪمرشل CVD ري ايڪٽر (Aixtron 4-انچ BMPro) ۾ نصب ڪيو ويو. سسٽم کي آرگن سان صاف ڪيو ويو ۽ 10-3 mbar جي بنيادي دٻاءُ تي خالي ڪيو ويو. پوءِ نڪل ورق رکيو ويو. Ar/H2 ۾ (5 منٽن لاءِ Ni ورق کي پري اينيل ڪرڻ کان پوءِ، ورق کي 900 °C تي 500 mbar جي دٻاءُ ۾ آندو ويو. NGF کي 5 منٽن لاءِ CH4/H2 (هر هڪ 100 cm3) جي وهڪري ۾ جمع ڪيو ويو. پوءِ نموني کي 40 °C/منٽ تي Ar فلو (4000 cm3) استعمال ڪندي 700 °C کان گهٽ درجه حرارت تي ٿڌو ڪيو ويو. NGF واڌ جي عمل جي اصلاح بابت تفصيل ٻئي هنڌ بيان ڪيا ويا آهن 30.
نموني جي مٿاڇري جي مورفولوجي کي SEM پاران Zeiss Merlin مائڪروسڪوپ (1 kV، 50 pA) استعمال ڪندي ڏٺو ويو. نموني جي مٿاڇري جي خرابي ۽ NGF ٿلهي کي AFM (Dimension Icon SPM، Bruker) استعمال ڪندي ماپيو ويو. TEM ۽ SAED ماپون FEI ٽائيٽن 80-300 ڪيوبڊ مائڪروسڪوپ استعمال ڪندي ڪيون ويون جيڪي هڪ هاءِ برائيٽنس فيلڊ ايميشن گن (300 kV)، هڪ FEI وين قسم جي مونوڪروميٽر ۽ هڪ CEOS لينس گولائي خرابي درست ڪندڙ سان ليس هئا ته جيئن آخري نتيجا حاصل ڪري سگهجن. اسپيشل ريزوليوشن 0.09 nm. NGF نمونن کي فليٽ TEM اميجنگ ۽ SAED ڍانچي جي تجزيي لاءِ ڪاربان ليسي ڪوٽيڊ ڪاپر گرڊ ڏانهن منتقل ڪيو ويو. اهڙيءَ طرح، گهڻا نمونا فلوڪس سپورٽنگ جھلي جي سوراخن ۾ معطل آهن. منتقل ٿيل NGF نمونن جو تجزيو XRD پاران ڪيو ويو. ايڪس ري ڊفريڪشن جا نمونا پاؤڊر ڊفريڪٽوميٽر (برڪر، ڊي 2 فيز شفٽر سان Cu Kα سورس، 1.5418 Å ۽ LYNXEYE ڊيٽيڪٽر) استعمال ڪندي 3 ملي ميٽر جي بيم اسپاٽ قطر سان Cu ريڊيئيشن سورس استعمال ڪندي حاصل ڪيا ويا.
هڪ انٽيگريٽنگ ڪنفوڪل مائڪروسڪوپ (الفا 300 آر اي، WITeC) استعمال ڪندي ڪيترائي رامان پوائنٽ ماپ رڪارڊ ڪيا ويا. حرارتي طور تي متاثر ٿيندڙ اثرات کان بچڻ لاءِ گهٽ ايڪسائيٽيشن پاور (25٪) سان 532 اين ايم ليزر استعمال ڪيو ويو. ايڪس ري فوٽو اليڪٽران اسپيڪٽرو اسپيڪٽرو اسڪوپي (XPS) ڪرٽوس ايڪسس الٽرا اسپيڪٽروميٽر تي 300 × 700 μm2 جي نموني علائقي تي مونوڪروميٽڪ ال ڪي تابڪاري (hν = 1486.6 eV) استعمال ڪندي 150 W جي طاقت تي ڪئي وئي. ترتيب وار 160 eV ۽ 20 eV جي ٽرانسميشن توانائي تي ريزوليوشن اسپيڪٽرا حاصل ڪيا ويا. SiO2 تي منتقل ڪيل NGF نمونن کي 30 W تي PLS6MW (1.06 μm) يٽربيم فائبر ليزر استعمال ڪندي ٽڪرن ۾ ڪٽيو ويو (هر هڪ 3 × 10 mm2). ڪاپر وائر رابطا (50 μm ٿلها) هڪ آپٽيڪل مائڪروسڪوپ هيٺ چاندي جي پيسٽ استعمال ڪندي ٺاهيا ويا. انهن نمونن تي 300 K تي برقي ٽرانسپورٽ ۽ هال اثر جا تجربا ڪيا ويا ۽ جسماني ملڪيت جي ماپ سسٽم (PPMS EverCool-II، ڪوانٽم ڊيزائن، USA) ۾ ± 9 ٽيسلا جي مقناطيسي ميدان جي تبديلي. منتقل ٿيل UV-vis اسپيڪٽرا کي Lambda 950 UV-vis اسپيڪٽرو فوٽوميٽر استعمال ڪندي رڪارڊ ڪيو ويو 350-800 nm NGF رينج ۾ جيڪو ڪوارٽز سبسٽريٽس ۽ ڪوارٽز ريفرنس نمونن ڏانهن منتقل ڪيو ويو.
ڪيميائي مزاحمت سينسر (انٽرڊجيٽيڊ اليڪٽروڊ چپ) کي هڪ ڪسٽم پرنٽ ٿيل سرڪٽ بورڊ 73 سان وائر ڪيو ويو ۽ مزاحمت کي عارضي طور تي ڪڍيو ويو. پرنٽ ٿيل سرڪٽ بورڊ جنهن تي ڊوائيس واقع آهي اهو رابطي ٽرمينلز سان ڳنڍيل آهي ۽ گئس سينسنگ چيمبر 74 جي اندر رکيل آهي. مزاحمت جي ماپ 1 V جي وولٽيج تي ورتي وئي جنهن ۾ صاف ڪرڻ کان وٺي گئس جي نمائش تائين مسلسل اسڪين ڪيو ويو ۽ پوءِ ٻيهر صاف ڪيو ويو. چيمبر کي شروعاتي طور تي 1 ڪلاڪ لاءِ نائٽروجن سان 200 cm3 تي صاف ڪندي صاف ڪيو ويو ته جيئن چيمبر ۾ موجود ٻين سڀني تجزين کي ختم ڪرڻ کي يقيني بڻائي سگهجي، جنهن ۾ نمي به شامل آهي. انفرادي تجزين کي پوءِ N2 سلنڈر کي بند ڪندي 200 cm3 جي ساڳئي وهڪري جي شرح تي چيمبر ۾ آهستي آهستي آزاد ڪيو ويو.
هن مضمون جو هڪ نظرثاني ٿيل نسخو شايع ڪيو ويو آهي ۽ مضمون جي مٿي ڏنل لنڪ ذريعي رسائي سگهجي ٿو.
اناگڪي، ايم. ۽ ڪانگ، ايف. ڪاربن مواد سائنس ۽ انجنيئرنگ: بنياديات. ٻيو ايڊيشن ايڊٽ ڪيو ويو. 2014. 542.
پيئرسن، ايڇ او هينڊ بڪ آف ڪاربن، گريفائيٽ، ڊائمنڊ ۽ فلرينز: پراپرٽيز، پروسيسنگ ۽ ايپليڪيشنز. پهريون ايڊيشن ايڊٽ ڪيو ويو آهي. 1994، نيو جرسي.
تسائي، ڊبليو. وغيره. وڏي ايراضي وارا گھڻ-پرت وارا گرافين/گريفائيٽ فلمون شفاف پتلي ڪنڊڪٽو اليڪٽروڊ جي طور تي. ايپليڪيشن. فزڪس. رائٽ. 95(12)، 123115(2009).
بلينڊين اي اي گرافين ۽ نانو اسٽرڪچرڊ ڪاربان مواد جون حرارتي خاصيتون. نيٽ. ميٽ. 10(8)، 569–581 (2011).
چينگ ڪي وائي، براون پي ڊبليو ۽ ڪيهل ڊي جي گريفائيٽ فلمن جي حرارتي چالکائي جيڪا ني (111) تي گهٽ درجه حرارت واري ڪيميائي بخار جي جمع ذريعي وڌي وئي آهي. صفت. ميٽ. انٽرفيس 3، 16 (2016).
هيسجيڊل، ٽي. ڪيميائي بخارات جي جمع ٿيڻ سان گرافين فلمن جي مسلسل واڌ. استعمال. فزڪس. رائٽ. 98(13)، 133106(2011).