Табигатьтән килгән өчен рәхмәт. Сез кулланган браузерның версиясе CSS ярдәме белән чикләнгән. Иң яхшы нәтиҗәләр өчен без сезнең браузерның яңарак версиясен кулланырга киңәш итәбез (яки Internet Explorer'та Explacter режимын сүндерегез). Шул ук вакытта, өзлексез ярдәмне тәэмин итү өчен, без Сайтны стилизациясез яки JavaScriptасыз күрсәтә алабыз.
Наноскаль графит фильмнары (ngfs) каталитик химик парлаштыру белән җитештереп була торган наноматларга бүленгән, ләкин сораулар аларның күчү җиңеллеге турында кала, һәм морфологиянең киләсе буын җайланмаларында куллануга ничек тәэсир итә. Монда без поликристалл никель фольгасының ике ягында да, 100 см2, калынлыктагы калынлыктагы калынлыктагы ике ягында, ләкин аның полимер-ирекле күчерү (алгы һәм арткы, 6 см2 кадәр). Каталикист фольгасының морфологиясе аркасында ике углерод фильмнары физик үзлекләрендә һәм башка характеристикаларында төрле (мәсәлән, өслек тупас) белән аерылып тора. Без шуның ругер белән ругу-репозит белән яхшы дип күрсәтәбез, шул ук вакытта йомшак һәм күбрәк үткәргеч NGFS (2000 S / CM, таблицага каршы - 50 OHMS / M2) тормышка ашыручы җитәкче булырга мөмкин. канал яки кояш күзәнәгенең электроды (ул күренгән яктылыкның 62% тапшыра). Гомумән алганда, тасвирланган, сурәтләнгән үсеш һәм транспорт процесслары NGF-ны Гранэрей белән Микрон-Калын Графит Фильмнары өчен альтернатив углеродлар өчен альтернатив углеродлар өчен альтернатив углеродлар өчен альтернатив углеродлар өчен альтернатив углеродлар өчен альтернатив углеродлар өчен альтернатив углеродлар өчен альтернатив углеродлар өчен альтернатив углеродлар өчен альтернатив углеродлар өчен альтернатив углеродлар өчен альтернатив углеродлар өчен альтернатив углеродлар өчен альтернатив углеродлар өчен альтернатив углеродлар өчен альтернатив углеродлар өчен альтернатив углеродлар өчен альтернатив углеродлар өчен альтернатив углерод өчен альтернатив углеродлар өчен альтернатив углеродлар өчен альтернатив углеродлар.
Графит - киң кулланылган сәнәгать материалы. Шунысы игътибарга, графитның чагыштырмача түбән масса тыгызлыгы һәм югары массакүләм тыгызлык һәм югары массакүләм тыгызлык һәм югары уку йортының җылылык һәм электр үткәрүчәнлеге бар, һәм кырыс җылылык һәм химик шартларда бик тотрыклы1,2. Flak Grafite - Gorehren тикшеренүләре өчен танылган башлангыч материал. Нечкә фильмнарда эшкәртелгәч, аны төрле кушымталарда кулланырга мөмкин, шул исәптән Smartfons4,5,7, сенсорлар8,10 һәм электромагнит комачаулавы өчен актив материал буларак, актив материал буларак, актив материал буларак. 12 Собяр сәгатьләрендә экстремаль13,14 нче литография өчен фильмнар фильмнар15,16. Бу кушымталар өчен графит фильмнарының (Ngfs) наноскалында контрольдә тотылган калынлыклар белән зур өстенлек булыр иде <100 nm җиңел чыгарылырга һәм ташыла ала.
Графит фильмнары төрле ысуллар белән җитештерелә. Бер очракта, урнаштырылган һәм киңәю, аннан соң, график флэзе җитештерү өчен кулланылган10,117,17. Кисәкләр кирәкле калынлык фильмнарына тагын да эшкәртелергә тиеш, һәм ул еш тыгыз графит таблицалар чыгару өчен берничә көн кирәк. Тагын бер алым - график каты прекурсорлардан башлау. Сәнәгатьтә полимерлар берәмлекләр бөдрәләре (1000-1500 ° C), аннары графитланган (2800-300 ° C) яхшы структуралы катлаулы материаллар формалаштыру. Although the quality of these films is high, the energy consumption is significant1,18,19 and the minimum thickness is limited to a few microns1,18,19,20.
Catalytic chemical vapor deposition (CVD) is a well-known method for producing graphene and ultrathin graphite films (<10 nm) with high structural quality and reasonable cost21,22,23,24,25,26,27. Ләкин, Гортратинның үсеше белән чагыштырганда, CVD ярдәмендә NGF-ның да, CVD ярдәмендә NGF-ның да, хәтта азрак инглизчә кулланыла.
CVD-үскән график һәм графит фильмнары еш кына функциональ бүлекләргә күчерелергә тиеш. Бу нечкә кино трансфорты ике төп ысулны үз эченә ала35: (1) Эчке булмаган күчерү 36,37 һәм (2) эхчжага нигезләнгән химик тапшыру (субстрат ярдәм күрсәтелә) 14,34,38. Eachәрбер ысулның кайбер өстенлекләре һәм кимчелекләре бар, һәм башка урыннарда әйтелгәнчә, максатчан кушымтага карап сайланырга тиеш, алар бүтән урында. Зур һәм графит фильмнары өчен дымлы химик процесслар аша үстерелгән (PMMA) - иң еш кулланыла торган ярдәм катламы) беренче сайлау. 3,30,38,38,42,42. Сез һ.б. Әйтелде, NGF күчерү өчен полимер юк (якынча 4 см2) 25,43, ләкин күчерү вакытында үрнәк тотрыклылык һәм / яки эш вакытында эшкәртү турында бернинди мәгълүмат та бирелмәгән; Полимерлар кулланып, күпләп химия процессы берничә этаптан тора, шул исәптән заяваль полимер поленерлык белән чагыштырганда һәм аннан соңгы тапкыр бетерү30,38,40,41,42. Бу процессның кимчелекләре бар: мәсәлән, полимер калдыклар үсә торган фильмның үзлекләрен үзгәртә ала38. Өстәмә эшкәртү калдык полимерын бетерергә мөмкин, ләкин бу өстәмә адымнар кино җитештерү бәясен һәм вакытын арттыра38,40. CVD үсеше вакытында Горин Катламы катализист фольгасының алгы ягына гына түгел (пар агып торган ягы), шулай ук артында. Ләкин соңгысы калдыклы продукт булып санала һәм йомшак плазма38,41 белән тиз бетерелергә мөмкин. Бу фильмны башлау уңыш максимумын максимальләшергә ярдәм итә ала, хәтта углерод фильмын караганда түбән сыйфатлы булса да.
Монда, без CVD тарафыннан поликристаллның никель фольгасында югары структур фольгада NGFның ВГФның WGF үсешен әзерләү турында хәбәр итәбез. Фокларның алгы һәм арткы өслегенең тупаслыгы, НГФның фронт һәм арткы өслеге нигезе һәм ngf структурасына ничек тәэсир итә дип бәяләнде. Без шулай ук Никель фольгасының чыгымлы һәм экологик яктан дустанә полимерсыз күчүен күрсәтәбез, ике функцияле подъездларга да, алгы һәм арткы фильмнарның төрле кушымталар өчен яраклы булуын күрсәтегез.
Түбәндәге бүлекләр төрле графит катламнарына карап төрле графитлы фильм турында сөйләшәләр: (ii). Соңгысы - иң еш очрый торган, мәйдан проценты итеп күрсәтелгән (100 μм2) 30га (якынча 97% мәйдан) 30. Шуңа күрә бөтен фильм NGF дип атала.
Grirte һәм графит фильмнары синтезы кулланылмаган, җитештерү һәм соңрак эшкәртү нәтиҗәсендә төрле текстураларда кулланылмаган. Күптән түгел без NGF30 үсеш процессын оптимальләштерергә хәбәр иттек. Без үсеш сәхнәсендә умарта вакыт эчендә вакыт һәм палата басымы параметрларын күрсәтәбез, үсеш этабы бертөрле калынлыкның NGF-ны алуда мөһим роль уйный. Монда, без алга таба NGF үсешен тагын да тикшердек, фронтка (BS) никель фольгасе (1а инҗир). ФС һәм BS үрнәкләренең өч төре тикшерелде, 1 нче таблицада (NIAG) ". Микроскопик үлчәүләр расланды (1Б. 1B күрсәткәнчә, иң якты төбәгендә күзәтелгән FS-NGFның гадәти Раман спектры. Графит g характеристикасы график g (1683 см-1) һәм 2D (2696 см-1) югары кристалл ngf үсешен раслагыз (1С. Фильм буенча Раман спектрының интенсивлык нисбәте белән өстенлеге белән өстенлеге (I2D / IG). Бөтен фильмда кимчелекле чокырлар булмавы, бөтен фильмда NGF үсешенең югары сыйфатын күрсәтә. Охшаш RAMAM нәтиҗәләре BS-ngf үрнәгендә алынган (SI1 A һәм B, Si1 таблицасы).
NIAG FS- һәм BS-Ngf белән чагыштырганда: а) Виф микросурәтләре (б) FS-Ngf Sersed. FS-NGF / NI буенча FS-NGF / NI, SEM Рәсемнәр BS -NGF / NI сайтларында төп зурлыктагы рәсемнәр. Зәңгәр ук, кызгылт сары, MLG өлкәсен күрсәтә (FLG регионы янында), Кызыл ук, кызыл ук, һәм Magenta Tharrows кат-кат күрсәтә.
Зур субстратның беренче субстратының, ориентация, ашлык чикләренең калынлыгына, зур мәйданнар өстендәге калынлык белән нгф калынлыгы белән идарә итүгә бәйле булганлыктан, зур урыннарны акыллы контрольдә тоткан вакытның калынлыгына бәйле. Бу өйрәнү без бастырылган эчтәлекне кулланган. Бу процесс 100 μм230 елына 0,1-30 якты төбәк җитештерә. Киләсе бүлекләрдә без регионнарның ике төре өчен дә нәтиҗәләр китерәбез. Highгары зурлыкның SEM рәсемнәре ике ягында да берничә якты капма-каршы мәйданның булуын күрсәтә (1Ф Рәсем. ". Бу шулай ук Раман таралу (1 нче рәсем) һәм Тем нәтиҗәләре белән расланган (соңрак FS-Ngf: структурасы һәм үзенчәлекләре "). FS- һәм BSf / NGF / NI үрнәкләрендә (фронт һәм арткы NGF үсүе), NI алдыннан фронт һәм арткы NGF үскән NI үрнәкләрендә күзәтелгәндер, аннеальләштерү вакытында ясалган бөртекләр үстергәндер. Каплау ике ягында да күзәтелде (1б. 1б. ". Бу катламнар еш кына графит белән Никель субстратлары арасындагы җылылык киңәюе костюмында зур аерма аркасында зур үзгәрешләр аркасында очрый.
AFM образы FS-Ngf үрнәге BS-Ngf үрнәге белән тигезрәк булуын раслады (Si1) (SI SI2). Тамыр мәйданы (rms) FS-NGF / NI-ның тупаслык кыйммәтләре (SI2D-NGF / NI). Lightгары тупаслыкны кабул ителгән дәүләттә никель (Niiar) фольга өслеге анализы нигезендә аңларга мөмкин (SI SI3). FS һәм BS-D рәсемнәре Si3A-D Рәсемнәрдә күрсәтелгән Si3A-D Рәсемнәрдә күрсәтелә, төрле өслек морфологияен күрсәтәләр, күрсәтелгән FS-NI фольгасы бар. югары көчле кисәкчәләр. һәм кимү. Аннилизацияләнгән никель фольгасының түбән һәм югары резолюция образлары (Nia) Si3E-H фигурада күрсәтелә. Бу саннарда без никель фольгасының ике ягында берничә микронлы никель кисәкчәләренең булуын күзәтә алабыз (Si3e-H). Зур бөртекләр алдан хәбәр ителгән33,46 булырга мөмкин. Никель фольга морфологиясендә FS-NIA һәм BS-NIA арасында зур аермалар бар. BS-ngf / ni югарырак тупаслыгы Б. Бу төр өслек характеристика Гранжир һәм графит фильмнары контрольдә тотылырга мөмкинлек бирә. Әйтергә кирәк, зур субстратта зур субстрат, ашлыкның үсеше вакытында ниндидер ашлык үзгәртеп, ашлык күләмен бераз киметте һәм берникадәр фрадия һәм катализист белән чагыштырганда субстратның өске өлешен арттырды22.
ТУРЫНДА ТУРЫНДА СЫЙЛЫК ТУРЫНДА СЫЙЛЫКЛАР, Энотация Вакыт (ашлык күләме) 30,47 һәм азат итү 4,47 һәм / яки хәтта берничә нм2 масштабына (ягъни берничә нм2 масштабын киметергә ярдәм итәчәк. Субстратның өслеген туплау, нәтиҗәдә никель фольгасын электролитик бизәү кебек ысуллар каралырга мөмкин. Аннары алдан әйтелгән никель фольгасы түбән температурада (<900 ° C) 46 һәм вакыт (111) бөртек формалашмас өчен, (<5 мин) (<5 мин) бөртекләрдән саклану өчен (<5 мин).
Слг һәм Флг Горхен кислоталар һәм су өслегенә каршы тора алмый, дымлы химик тапшыру процессларын эшкәртте, дымлы химик тапшыру процессларын таләп итә2,34,38. Полимер-хупланган бер катлы кешенең дымлы химик тапшырудан аермалы буларак, без 2-нче рәсемнең ике ягын полимер ярдәмсез күчереп була, 2 нче рәсемдә (тулырак мәгълүмат өчен Si4a-ны карагыз). NGF-ны бирелгән субстратта бирелгән субстратта төп NI30.49 фильмының дымлы дым белән башлау. Олы Н.Г. Ничә фольгадан соң fS-ngf тигез булып кала һәм сыеклык булып кала, BS-NGF судан чумган вакытта (2а, б). Аннары изоляцияләнгән ngf яңа чөгендер булган бер су эчемле судан башка чүкечкә күчерелде, изоляцияләнгән ngf җентекләп юылып, дүрт-алты тапкыр конвейкка савыт аша кабатланды. Ниһаять, FS-NGF һәм BS-NGF кирәкле субстратка урнаштырылды (2 нче рәсем).
NGF өчен полимерсыз дымлы химик тапшыру процессы: а) эшкәртү агымы. Панель D (ике өлешкә бүленгән) кебек үк, алтын капланган C кәгазенә һәм Нафионга күчерелгән (кызыл почмаклар белән билгеләнгән кырлар).
Игътибар итегез, дымлы химик тапшыру ысулларын кулланып башкарылган слж күчерү 20-24 сәгать эчендә гомуми эшкәртү вакытын таләп итә. Полимерсез күчерү техникасы белән (SI4A) күрсәтелде, гомуми NGF Күчерү вакыты сизелерлек кими (якынча 15 сәгать). Бу процесстан тора: (1 адым) EXCERDны әзерләгез һәм аның эчендә үрнәкне урнаштырыгыз (~ 7200 минут), (2 адым) Дионлаштырылган су белән юыгыз (4 адым - 3). селкенелгән суда саклагыз яки максатлы субстратка күчү (20 мин). Ngf һәм күпчелек матрица капчыклы су капитанлы хәрәкәт белән капланган 38-нче, калган су тамчылары табигый киптерү белән (якынча 30 минут) алынды, һәм ниһаять, үрнәк 10 минут өчен киптерелә. мин вакуум мичтә (10-1 мбар) 50-90 ° C (60 мин) 38.
Графит зур температурада (≥ 200 ° C) 50,51,52 белән бәйләнешкә керми (≥ 200 ° C) 50,51,52. Раман Спекроскопия, Сем, һәм Хрд бүлмә температурасында һәм мөһерләнгән шешәләрдә берничә көннән бер елга кадәр саклап калдыклар. Аңлатылмаган деградация юк. 2 нче рәсемдә бушлай FS-NGF һәм BS-NGF селтәләнгән суга бушлай. Без аларны Sio2 (300 нм) / SI субстратта, рәсем буенча күрсәтелгәнчә тартып алдык. Өстәвенә, 2 нче рәсемдә күрсәтелгәнчә, өзлексез NGF полимерлар (неченье һәм Нафионнан полиогидлар кебек төрле субитирларга күчерелергә мөмкин, һәм алтын белән капланган углерод кәгазе. Йөзүче FS-NGF максатлы субстратта җиңел урнаштырылган (2C рәсем). Ләкин, BS-Ngf үрнәкләре 3 см2 зуррак үрнәкләр суга тулысынча суга чумган вакытта эшкәртү авыр булды. Гадәттә, алар суга әйләнгәч, ваемсыз эшкәртү аркасында алар кайвакыт ике-өч өлешкә бүленәләр (2-нче рәсем). Гомумән алганда, без PS- һәм BS-ngf полимер-бушлай күчү (6 см2 / NI / NI / NI / NI / NI / Ngf үсешеннән башка 6 һәм 3 см2 кадәр) тиешенчә үрнәкләргә ирешә алдык. Калган зур яки кечкенә кисәкләр теләгән субстратта (SI SI4). Бу критерь нигезендә күчерелә торган җиргә күчерелә (SI SI4). Бу критерий нигезендә без NGF уңышта торгызыла 98-99% (күчерү өчен үсештән соң).
Полимерсыз үрнәкләр күчерелгән үрнәкләрне җентекләп анализладылар. FS- һәм BS-Ngf / Sio2 / SI белән алынган өслек морфологик характеристикалары Оптик микроскопия (om5-or. 3) Бу үрнәкләр микроскопиясез күчерелүен күрсәтте. Ярыклар, тишекләр, яисә билгесез өлкәләр кебек күренгән структур зыян. Gradерү NGF-та папкалар (3б, г, кызганган уклар белән билгеләнгән рәсем) Күчерүдән соң саклап калдылар. FS- һәм BS-Ngfs икесе дә FLG регионнарыннан тора (рәсем 3 нче рәсемдә зәңгәр уклар күрсәткән якты төбәкләр). Гаҗәп, аз зыян күргән төбәкләрдән аермалы буларак, USTTAIN графит фильмнарын, NGF-ка тоташкан берничә микрон-зурлык һәм MLG регионнары ярыклар яки тәнәфесләрсез күчерелде (3 нче рәсем). 3). . Механик сафлык шулай ук тема һәм ярымлык образларын кулланып расланды, соңрак каралганча ("FS-Ngf: структурасы һәм үзенчәлекләр"). Күчерелгән BS-NGF / SIIO2 / SI - FS-NGF / SIO2 / SI белән RMS кыйммәтләре, тиешенчә, si6a-nm һәм б (20 × 20 μm2) күрсәтелгәнчә. NGFның RMS бәясе SIO2 / SI субстратына күчерелде (rms <2 nm) NI өслегендә, өстәмә тупаслыкның ni өслегенә туры килүен күрсәтә. Моннан тыш, FS- һәм BS-NGF / SIO2 / BS-NGF / SIRES кырларында чыгыш ясады. BS-NGFның кечерәк калынлыгы өслегенең нәтиҗәсе булырга мөмкин, шуңа күрә прекурсор газына турыдан-туры тәэсир итми.
SIIO2 / SI Вафеда полимер (ниаг) полимерсыз күчерелгән (1 нче рәсемне кара): (а, б) күчемсезләр Типик өлкәләр) - а). (C, D) BS-NGF күчермәсе (e, е) "FS- һәм BS-NGF-ның күчермәләре. Зәңгәр ук Флг өлкәсен күрсәтә - Якты контраст - Кара MLG Контрациясе - Кара контраст - Кара контраст, MAGF регионын күрсәтә, Magenta укы катламны күрсәтә.
Олы һәм BS-NGF-NGF-ның химик составы X-ray фотоэлемрон спектроскопия (XPS) тарафыннан анализланды (4 нче рәсем). Meитештерелгән спектрда зәгыйфь иң югары ноктада күзәтелде (4а, б), үскән fs- һәм BS-ngfs (ниаг). BS-ngf күчерелгән үлчәнгән сипрда иң югары нокталар юк (4С. 4C. 4D-F Рәсемнәр C 1 S һәм SI 2P 2p Edge Miceгары резолюция спектрын күрсәтә, FS-NGF / SI2 / SI. C 1 с графитының мәҗбүри энергиясе - 284.4 EV53.54. Графит чокырларының сызыклы формасы, гадәттә, 4d54-нче рәсемдә күрсәтелгәнчә асимметрик дип санала. Coveгары резолюция үзәге C 1 с спектры (4 нче рәсем) шулай ук саф күчерүне раслады, алар алдагы уку белән туры килә. Яңа үскән үрнәге (ниаг) скриптлары (ниаг) һәм күчүдән соң 0,55 һәм 0.62 EV тәшкил итә. Бу кыйммәтләр слгныкыннан югарырак (SIO2 субстратта слг өчен) 38. Ләкин, бу кыйммәтләр хәзерге материалдагы җитешсезлекле углеродлы багана булмаганнарын күрсәткән югары юнәлештә булган разредвидлардан кечерәк. С 1 с һәм о 1-җир дәрәҗәсендәге дәрәҗә спектрда да җилкә җитми, югары резолюциянең иң югары деконволюциясенең ихтыяҗларын бетерү 54. Π → π * иярченә чатырлы биеклек бар, алар еш кына графит үрнәкләрендә күзәтелә. 103 эв һәм 532,5 эв сигналлар Си 2p һәм O 1-е сигналлары (4E-гый, F) SIO2 56 субстрат белән бәйле. XPS - өслек сизгер техника, шуңа күрә NGF Күчерү алдыннан һәм аннан соң NGF Күчерүе, тиешенчә, NGF күчерүе алдыннан ачыкланган сигналлар. Мондый нәтиҗәләр BS-ngf үрнәкләре өчен күзәтелде (күрсәтелмәгән).
Niag XPS нәтиҗәләре: (AC). (D-F) Төп дәрәҗәдәге югары кабул итү спектры C 1S һәм SI 2P FS-NGF / SIO2 / SI үрнәк.
Күчерелгән NGF кристалларының гомуми сыйфаты X-ray диффракциясе ярдәмендә бәяләнде (XRD). Типик XRD үрнәкләре (si8) BS-NGF күчермәсе / SIO2 / si диикларның (0 0 0 2) һәм (0 0 0 2) һәм (0 0 0 0 4), графитка охшаган. . Бу NGFның югары кристалл сыйфатын раслый һәм күчерү адымыннан соң сакланган D = 0.35 нм белән расланган. Дифратция Peak (0 0 0 2) интенсивлыгы якынча 30 тапкыр диффракция peak (0 0 0 4), чөнки NGF кристалл самолеты үрнәк өслеге белән яхшы тигезләнгәнен күрсәтә.
Семның нәтиҗәләре буенча, XPS Spectcroscopy, XSF / XDE сыйфаты FS-NGF / NI сыйфаты бер-бер артлы табылган, аның rms тупаслыгы бераз югарырак иде (Si2, SI5) һәм SI7).
Полимер ярдәм катламнары белән тайплар суга кадәр суда йөзәргә мөмкин. Бу көйләү полимер-ярымда дымлы химик күчерү процессларында кулланыла22,38. Гранжир һәм графит - гидрофобик (дымлы почмак 80-90 °) 57. Горь белән GLGның потенциаль энергия өслеге шактый яссы дип хәбәр ителде, җир өстендәге су линаль хәрәкәте өчен түбән энергия (~ 1 kj / mol) белән каралды. Ләкин, Гранжир һәм Горереяның үзара бәйләнеш Гранжирга һәм өч катламының 25 һәм - 15 KJ, 58, 58 - 58, 58, Горир белән чагыштырганда, 58 тәшкил итә. Бу ни өчен җимешнең ирешеп төшү сәбәпләренең берсе булырга мөмкин, ир-атлар саны арта барган шорпей (нинди йөзүдә йөзә) бөдрә һәм җимерелә. NGF суда тулысынча чумган вакытта (нәтиҗәләр тупас һәм яссы ngf өчен бер үк), аның кырлары бөкләнгән (SI SI4). Тәмам чуму очракларында NGF-су үзара бәйләнеше икеләтә диярлек (йөзүче NGF белән чагыштырганда чагыштырыла) һәм иң яхшы контакт почмакларын тоту өчен (Гидрофографик). Без Стратегияләр оешкан ngfs чит илләрен бөтернән саклану өчен үсеш ала дип саныйбыз. Бер ысул - графит фильмының дымланган реакциясен модуляцияләү өчен, катнаш эреткечләрне куллану.
Дым химик тапшыру процесслары аша схемнәрне төрле төр бүлекләргә күчерү алдан хәбәр ителгән. Гадәттә график ван дер дулкыннары һәм субс һәм бүлекчәләре арасында булган, SIC3, Au42, SI Plylys22 һәм LACE углерод фильмнары Монда без бер үк типтагы үзара бәйләнешләре. Монда тәкъдим ителгән тиберлекләр өчен без NGF-ны (вакуум һәм / яки атмосфера шартларында яки саклагыч вакытында характеристика вакытында теләсә нинди зыян яки модельләшүен күзәтмәдек) (мәсәлән, 2 нче рәсем, si7). Моннан тыш, без NGF / SIE2 / SI үрнәгенең төп дәрәҗәсенең XPS C 1 S 1 с 1 нче спектрында күрмибез (4 нче рәсем). Бу нәтиҗәләр NGF белән максатлы субстрат арасында химик бәйләнеш юклыгын күрсәтә.
Алдагы бүлектә "FS- һәм BS-NGF-NGF-ның полимер-тыш күчерү", без җәйге фольфның ике ягында да үсә һәм күчерә алуын күрсәттек. Бу fS-ngfs һәм BS-ngfs өслек тупаслык ягыннан бер үк түгел, ул безгә һәр төр өчен иң уңайлы гаризаларны өйрәнергә этәрде.
FS-NGFның ачыклыгын һәм йомшак өслеген исәпкә алып, без аның җирле структурасын, оптик һәм электр үзлекләрен җентекләп өйрәндек. FS-ngf FS-NGF структурасы һәм структурасы һәм структурасы һәм сайланган электрон микроскопия (тем) язу һәм сайланган мәйданны (SAD) өлкәсе (SAED) шартлары анализы. Тиешле нәтиҗәләр 5 нче рәсемдә күрсәтелгән. Түбән зурлык планаль теманы сурәтли, тиешенчә, төрле электрон контраст характеристикалары, тиешенчә (5а-рәсем). Гомумән, гомуми фильм яхшы механик саф һәм граны яхшы механик сафлыгы һәм ерткычлар, шуңа күрә зур үзгәрешләр кертми һәм юк, алар шулай ук сем (рәсем 3) һәм югары зурлык теманы өйрәнделәр (5 нче рәсемдә рәсем). Аерым алганда, 5 нче рәсемдә күпер структурасын күрсәтә (5 нче рәсемдә нокта булган ук белән билгеләнгән позиция), бу өчпочмаклы форма белән характерлана һәм зурлык катламыннан 51 киңә. Интерпланар арасы белән композиция 0,33 ± 0.01 НМ тагын берничә тармагында иң тар төбәктә (кыска кара укның ахыры).
Углерод Лейси бакыр челтәренең планараль тем образы: (A, B) түбән зур зурлыктагы образлар, (б. Э. Панельләрдә яшел уклар A һәм c балчыкларның түгәрәк өлкәләрен күрсәтә. (F-I) панельләрдә, төрле төбәкләрдәге төп үрнәкләр зәңгәр, циан, кызгылт сары, кызыл түгәрәкләр белән күрсәтелгән.
5 нче рәсемдә тасма структурасы (кызыл ук белән билгеләнгән) графит такталар белән билгеләнгән вертикаль такталарның вертикаль юнәлеше (5 нче рәсемдә. Югары резолюция темасы буенча, бу нанофольдлар 30-нчы НГФ өлкәсенә караганда төрле кристаллографик юнәлештә төрле кристаллографик юнәлештә. Графит тактасының базаль самолетлары горизонталь рәвештә фильм кебек горизонталь рәвештә диярлек юнәлтелгән (5 нче рәсемдә керәләр). Нәкъ шулай ук, FLG өлкәсе вакыт-вакыт сызыклы һәм тар төркемнәрне күрсәтә (зәңгәр уклар белән билгеләнгән), ул 5Б, 5E, 5b, 5b, санда барлыкка килә. 5 нче рәсемдәге касса FLG секторында ике-өч катлы зур катлам катламнарын (интерпланар дистанциясе 0.33 ± 0.01 нм), алар безнең алдагы нәтиҗәләр белән яхшы килешә. Өстәвенә, полимер-бушлай ngf исәбе белән күчерелгән SEM бакыр челтәрләргә күчерелгән (TOM-күзләрне югары катализацияләүдән соң) SI9 фигурада күрсәтелгән. Яхшы туктатылган FLG өлкәсе (зәңгәр ук белән билгеләнгән) һәм SI9F-дан сынган төбәк. Зәңгәр ук (күчерелгән NGF читендә) белә торып, FLG өлкәсе программага полимерсыз каршы тора алуын күрсәтергә тәкъдим ителә. Йомгаклап әйткәндә, бу рәсемнәрнең өлешчә туктатылган ngf (реквидентны да кертеп) башсыз туктату миханик сафлыгын төзәтә һәм тема һәм сем үлчәү вакытында хәтта югары вакуумнан соң да (SI9).
NGFның искиткеч тигезлеге аркасында (5A-ны карагыз), изге структураны анализлау өчен [0001] домен күчәре Axis янында орициалны юнәлтү кыен түгел. Фильмның җирле калынлыгына һәм аның урнашуына карап, электрон диффракция өйрәнүләре өчен берничә кызыклы төбәк (12 балл) ачыкланган. 5A-C фигураларында, бу дүрт типик регионнарның дүртесе төсле түгәрәкләр белән күрсәтелгән (зәңгәр, цианг, кызгылт сары һәм кызыл кодланган). Саед режимы өчен 2 һәм 3 саннар. 5F һәм G фигуралар 5 һәм 5 нче рәсемнәрдә күрсәтелгән FLG өлкәсеннән алынган. 5б һәм в рәсемнәрдә күрсәтелгәнчә. Аларның графенына охшаган гексагональ структура бар. Аерым алганда, 5 нче рәсемдә өч югары суперимпозлы үрнәк күрсәтелә, 10 °], 10 ° һәм 20 °, өч пар (10-10) Уйлангылыкның почмагында расланган. Нәкъ шулай ук, рәсем 5г шәкерте 20 ° ка әйләнгән ике югары Supimppethpiate Hexagonal үрнәкләрен күрсәтә. Flg өлкәсендә алты төркем гексагональ үрнәкләр өч этапсометрдан яки самолетта барлыкка килергә мөмкин, 33 бер-берсенә чагыштырмача әйләнергә мөмкин. Киресенчә, 5 сәгатьтә күрсәтелгән электрон диффракция үрнәкләре мин (5A рәсемдә күрсәтелгән NGF регионына туры килә) бер [0001] үрнәкнең гомуми югары ноктасы белән бер генә [0001] үрнәк күрсәт, зуррак матди калынлыкка туры килә. Бу изге модельләр калынрак график структурага туры килә. FLG өлкәсендә аеруча игътибарга лаек, кристалллыларның билгеле бер дәрәҗәсе яки самолетның билгеле бер дәрәҗәсе бар. 17 °, 22 ° һәм 25 ° элек NGF өчен руда әйләнешле графит кисәкчәләре / катламнары элек NGF өчен хәбәр ителгәннәр. Бу тикшеренүдә күзәтелгән әйләнеш почмаклары элеккеге күзәтелгән ротация почмакларына туры килә (± 1 °).
NGF / Siio2 / SI электр үзлекләре 10 × 3 мм2 мәйданда үлчәнде. Электрон оператор концентрациясе, хәрәкәт һәм үткәрүчәнлек кыйммәтләре 1,6 × 1020 см-3, 220 см2 V-1 S-1 SM-1, тиеш. NGFның хәрәкәтчәнлеге һәм үткәрүчән кыйммәтләре табигый графитка охшаган, һәм коммерциядә югары юнәлешле фиролитик графитка караганда югары (3000 ° C җитештергән) 29. Күзәтелгән электрон ташучы концентрация кыйммәтләре күптән түгел хәбәр ителгән (7,25 × 10 см-3) өчен ике магнитанга караганда, микрон-калын графит фильмнары (3200 ° C) полиимид таблицалары ярдәмендә әзерләнгән.
Без шулай ук FS-NGF буенча UV-ngf трансмитлинг үлчәүләрен башкардык, кварц субстратларына күчерелде (6 нчы рәсем). Нәтиҗә ясалган спектр - 350-800 nm диапазонында 62% тәшкил итә, дип күрсәтә, ngf күренеп торган яктылыкка кадәр. Чынлыкта, "Кауст" исеме 6б күрсәткечнең санлы фотосурәтендә күренергә мөмкин. NGFның Нанокристалл структурасы шлаг моннан аерылып торса да, катламнар саны өстәмә катлам 2005 белән идарә итүне исәпкә алырга мөмкин. Бу мөнәсәбәтләр буенча, Gerirer Leagens саны 38% тапшыру югалту 21. Озак торфа катламнан тора, ягъни 100 нм калынлыктан тора (1, SI5 һәм SI7). Шуңа күрә без күзәтелгән оптик ачыклыкның FGG һәм MLG регионнарына туры килә дип уйлыйбыз, чөнки алар фильм бөтен фильм (1, 3, 5 һәм 6.С). Aboveгарыдагы структур мәгълүматларга өстәп, үткәрүчәнлек һәм ачыклык шулай ук күчерелгән NGF күчерелгән кристалл сыйфатын да раслый.
а) УВ-Күренгән Транспорт үлчәү, (б) вәкил үрнәген кулланып кварцта типик ngf күчерү. в) гомуми таратылган флг һәм MLG өлкәләрендәге схемалар Соры чиктән тыш очраклы формалар дип билгеләнде (1 нче рәсемне кара) (якынча 1 μм2). Диаграммада очраклы формалар һәм аларның зурлыклары иллюстатив максатларда гына, фактик өлкәләргә туры килми.
CVD тоныкланган ngf моңа кадәр ялана торган кремний кремикон өслегенә күчерелгән һәм кояш күзәнәкләрендә кулланылган .5,16. Нәтиҗәдә торгызу эффективлыгы (PCE) 1,5% тәшкил итә. Бу NGFS актив кушылмалар кебек берничә функцияне башкара, алар берничә функцияне башкара, чөнки актив катнаш катламнар, юл юллары, һәм ачык электродлар15,16. Ләкин, графит фильмы бертөрле түгел. Алга таба оптимизация графит Электронга каршы тору һәм оптик транпитраның җентекләп контрольдә тотып, бу ике сыйфат кояш ксейерының PCCE кыйммәтен билгеләүдә мөһим роль уйный. Гадәттә, Графен фильмнары күренеп торган яктылыкка ачык, ләкин 200-3000 ОНМның таблицасы бар / кв. Grirer фильмнарының өслек каршылыгы катламнар санын арттырырга мөмкин (горер катламнарны берничә тапкыр күчерү) һәм Hno3 белән допинг (~ 30HM / кв.) 66. Ләкин, бу процесс озак вакыт ала һәм төрле тапшыру катламнары һәрвакыт яхшы элемтәдә тормыйлар. Безнең алгы ягы NGF үткәрүчәнлек 2000 / см, кино таблицасы каршылыгы 50 Ом / кв. һәм 62% ачыклык, аны кояш CELLES SCELLSында үткәргеч каналлар яки электродлар өчен тормышка ашыру альтернативасы.
BS-NGF структурасы һәм өслеге химиясе: FS-ngf охшаш булса да, аның тупаслыгы төрле ("FS- һәм BS-NGF үсеше"). Элегерәк без ультра-нечкә кино графиты22 газ сенсоры буларак кулландык. Шуңа күрә, без GAS сизүче биремнәр өчен BS-ngf куллану мөмкинлеген сынадык (Si10). Беренчедән, BS-NGFның MM2-размерларының MM2-размерлары тиз арада электр сенсор чипына күчерелде (Si10a-C). Чипның детальләрен җитештерү моңа кадәр хәбәр ителгән; Аның актив сизгер өлкәсе 9 мм267. Сем рәсемнәрендә (Si30B һәм C фигурасы), төп алтын электрод NGF аша ачык күренә. Тагын, бердәм чипны каплау барлык үрнәкләр өчен ирешелгәнен күрергә мөмкин. Төрле газларның газ сенсоры теркәлде (SI30-нчы рәсем) (SI10-нчы рәсем) һәм нәтиҗәдә җавап ставкалары инҗирдә күрсәтелә. SI10G. So2 (200 ппма), H2 (2%), CH4 (200 PPM), H2S (200 PPM) һәм NH3 (200 ппм). Мөмкин булган сәбәп юк. Gas2,68 газы электрофилик табигате. Грирт өслегендә кырылганда, ул электрон почта аша система тарафыннан өзелүен киметкәндә. Элек бастырылган сенсор белән BS-Ngf сенсоры белән чагыштыру вакыты SI2 таблицасында тәкъдим ителә. UV плазма ярдәмендә NGF сенсорларын реакцияләү механизмы, O3 плазма яки термалы (50-150 ° C) Фаш ителгән үрнәкләрне эшкәртү дәвам итә, идеаль рәвештә урнаштырылган системаларны тормышка ашыру 2009.
CVD процессы вакытында Горхен үсеше катализатор субстратының ике ягында да була. Ләкин, BS-Grirker Гадәттә күчерү процессы вакытында чыгарыла. Бу тикшеренгәч, без шуны күрсәтәбез, югары сыйфатлы NGF үсеше һәм полимерсыз NGF күчерүе катализатор ярдәменең ике ягында да ирешеп була. BS-NGF - FS-NGF-тан "~ 100 NM), һәм бу аерма BS-NI прекурсор газ агымына турыдан-туры тәэсир итмәве белән аңлатыла. Без шулай ук Нар субстратының тупаслыгы NGFның тупаслыгына тәэсир итүен таптык. Бу нәтиҗәләр шуны күрсәтә: Олы планар FS-NGF ревурсорның прекурсор материалы буларак кулланылачагын (Extfoliation методы белән) яки Коуля Сәнесендә үткәргеч канал буларак кулланылырга мөмкин .5,16. Киресенчә, BS-NGF газны ачыклау өчен кулланылачак (SI9-нчы рәсем), мөгаен, энергия саклау системалары өчен71,72, анда аның өслеге файдалы булыр.
Aboveгарыда әйтелгәннәрне исәпкә алып, хәзерге эшне элеккеге басылган графит фильмнары белән берләштерү файдалы һәм никель фольгасын куллану файдалы. 2 нче таблицада күренгәнчә, без кулланган югары басым - чагыштырмача түбән температурада (850-1300 ° C диапазонында) реакция вакытын (үсеш этабында). Без шулай ук гадәттән тыш үсешкә зур үсеш алган, киңәйтү потенциалын күрсәтүче. Тикшеренү өчен башка факторлар бар, аларның кайберләре без өстәлгә керттек.
Ике яклы югары сыйфатлы NGF КВДның Никель фольгасында киселгән. Традицион полимер бүлекчәләрне бетерү белән (CVD GRERENES кебек кулланылганнар), без төрле процесс-критик субстратлар белән чиста һәм җитешсез дымлы дымларга ирешәбез. Шунысы игътибарга лаек, NGF Флг һәм MLG регионнарын үз эченә ала (гадәттә 0,1% - 3% - 3% ка), бу структуралаштыру өчен структур-заллы фильмга. Планар тема шуны күрсәтә: бу төбәкләр ике-өч графит / график кисәкчәләреннән тора, аларның кайберләре 10-20 ° әйләнү белән туры килмәгән. FLG һәм MLG регионнары FS-NGF ачыклыгы өчен FS-NGF ачыклыгы өчен җаваплы. Арткы таблицаларга килгәндә, алар алгы битләргә параллель алып, күрсәтелгәнчә, функциональ максат булырга мөмкин (мәсәлән, газны ачыклау өчен). Бу тикшеренүләр сәнәгате CVD процессларында калдыкларны һәм чыгымнарны киметү өчен бик файдалы.
Гомумән алганда, CVD NGFның уртача калынлыгы (түбән һәм күп катлам) графк һәм сәнәгать (микрометр) графит таблицалары арасында. Аларның кызыклы характеристикалары спорты, без аларны җитештерү һәм транспорт өчен эшләнгән гади ысул белән берләштерелгән, бу фильмнар аеруча материалны таләп итә торган сәнәгать җитештерү процессының чыгымнары белән җиһазлар өчен яраклы затлар өчен яраклы.
25-кеч-μм-калынлык фольк (99,5% чиста чисталык, Geemfellis) коммерция CVD реалекторы урнаштырылган (AIXRON 4 дюйм Бмить). Система аргон белән чистартылды һәм 10-3 мбарның төп басымына эвакуацияләнде. Аннары никель фольгасы урнаштырылган. Ar / H2 (NI Foild-ның 5 минутка кадәр булганнан соң 500 мбарда 900 мбар. Othersәрвакыттөнәрвакыт.
Ampleрнәкнең өслек морфологиясе CEM тарафыннан Зисс Мерлин микроскопы ярдәмендә визуальләштерелде (1 КВ, 50 па). Aboveгары үрнәкнең тупаслыгы һәм ngf калынлыгы AFM куллану (үлчәм иконасы, Бруэль) куллану үлчәнде. Соңгы нәтиҗәләрне алу өчен FEI 8 80-300 куб микросурәтләре ярдәмендә тема һәм мактану чаралары үткәрелде. 0.09 nm киң резолюция. NGF үрнәкләре углерод Лейси Капшырылган бакыр челтәрләргә тигез тема һәм төп структур анализы. Шулай итеп, тупларның күбесе ярдәмче мембрана чокырларында туктатыла. Күчерелгән NGF үрнәкләре XRD тарафыннан анализланган. Рент Рай диффракция үрнәкләре порошок диффрактометры ярдәмендә алынган (Brucker, D2 фаза сиферы белән алынган (1,5418 å һәм lynxeye detorker) 3 мм күргән СК Радиация чыганагын кулланып.
Конфуций конфикаль микроскоп ярдәмендә берничә раман күрсәтү (Альфа 300 Ра, Витек) язылды. Өстәләнү көче белән 532 нм лазер (25%) термик зыян китерүдән саклану өчен кулланылган. X-ray фотоэлемрон спектроскопия (xps) 150 В. Sio2 күчерелгән ngf үрнәкләре (3 × 10 мм2 йостларга киселде (1,06 000 мм2 йетрби җепселле лазер 30 Виртивта оптерлы лазер оптик микроскоп астыннан көмеш пасас ярдәмендә уйлап чыгардылар. Электр транспорты һәм зал эффект экспериментлары бу үрнәкләрдә 300 к теселеда ясалды (Eschool-II, квант дизайны, АКШ). Тапшырылган UV-VIS спекттры Ламбда 950 UV-VI спектотометры 350-800 Ngf диапазонында кварц субстратлары һәм кварц белгеч үрнәкләренә күчерелгән.
Химик каршылык сенсоры (тизлектәге Ederode чипы) махсус басма схемага чыдам иде 73, каршылык чыгарылды. Deviceайланма урнашкан басма советы контакт терминалларына тоташа һәм газ сенсор палатасына тоташтырылган. Керү үлчәүләре 1 V көчәнешне чистартудан газ экспозициясенә, аннары тагын чистартыла. Палата башта азот белән ниторог белән чистарту белән 1 сәгать эчендә, палатада булган барлык теркәлүне бетерүне, дым да кертеп, 1 сәгать эчендә чистартылды. Бу вакыт эчендә аерым анализлар N2 цилиндрын ябып, 200 см3 аграмасында әкрен генә азат ителделәр.
Бу мәкаләнең яңартылган версиясе бастырылды һәм мәкалә башындагы сылтама аша үз эченә ала.
Ингаки, М. Һәм Канг, Ф. Углерон материаллары фән һәм инженерия: нигезнәр. Икенче басма редакцияләнгән. 2014. 542.
Пирсон, Хошон Кул китабы: углерод, графит, бриллиант һәм тулылык белән: үзенчәлекләр, эшкәртү һәм гаризалар. Беренче басма редакцияләнде. 1994, Нью-Джерси.
Iai, В.С. Зур мәйдан күпмилләтле графник / графит фильмнары ачык нечкә конденсатив электродлар. кушымта. Физика. Райт. 95 (12), 123115 (2009).
Гранбен һәм нанструктурадан Балммаль үзлекләре. Нат. Мэтт. 10 (8), 569-581 (2011).
Чэнч Кич, коңгырт pw һәм CAHLIL DG җылылык фильмнары, NI-ның (111) исәбендә аз температура химик парлы чүплек белән үскән графит фильмнары үткәрүчәнлеге. реклама. Мэтт. 3, 16 (2016) интерфейс.
Гессия, Т. Горь фильмнарының өзлексез үсүе Химик парлы чүплек. кушымта. Физика. Райт. 98 (13), 133106 (2011).
Пост вакыты: 23 август - 23-2024