CVDグラフェンの成長中介物質は,Cu ((111)) 上の炭素クラスターと欠陥グラフェンです
Tianchao Niu1, Miao Zhou, Jialin Zhang
1Department of Chemistry, National University of Singapore , 3 Science Drive 3, 117543, Singapore.
Journal of the American Chemical Society
|May 17, 2013
まとめ
銅のグラフェン成長中間物質を理解することは,大規模生産の鍵です. この研究では,炭素クラスターが欠陥グラフェンの前駆体であることを明らかにし,これは高品質のフィルムのためにアンニングによって治癒することができます.
科学分野:
- 材料科学 材料科学とは
- 表面科学とは,地表科学である.
- ナノテクノロジー ナノテクノロジー
背景:
- 化学蒸気堆積 (CVD) は,グラフェン生産の主な方法である.
- 単結晶グラフェンのワッフルスケールの生産には,成長メカニズムを理解する必要があります.
- 金属フィルム上のグラフェンの成長中間物質に関する原子規模の洞察は極めて重要です.
研究 の 目的:
- Cu(111) 上のCVDグラフェン合成中の原子規模の成長中間物質を解明する.
- 炭素の種がグラフェンに変換される過程を調査する.
- 新生グラフェンフィルムの欠陥を治す方法を特定する.
主な方法:
- 低温スキャントンネル顕微鏡 (LT-STM) が使用されました.
- Cu(111) 上のメタンの分解は,異なる段階で研究されました.
- 欠陥を治すために800°Cの高温アニリングが用いられました.
主要な成果:
- 成長中介物質として,様々な炭素クラスター (ダイマー,長方形,鎖) を識別した.
- これらのクラスターが,波紋や空白を伴う欠陥グラフェンに変化することを観察した.
- メタンの存在と高温冷却による空白欠陥の効果的な治癒が実証されています.
結論:
- 炭素クラスターは,Cu上でのグラフェン形成の直接的前駆体である.
- 欠陥グラフェンは当初形成され,改善のための特定の条件を必要とします.
- 空白のない単層グラフェンは,最適化されたアニリングプロセスを通して達成できます.
