O documento descreve uma pesquisa sobre o crescimento de grafeno em substratos dielétricos através de deposição química de vapor. O processo envolveu o aquecimento de filmes de cobre sobre diferentes substratos a 1000°C, resultando no crescimento de grafeno. Apesar de defeitos devido à alteração da morfologia do cobre e redepósito sobre o grafeno, os resultados indicaram que pequenos ajustes no processo podem levar ao crescimento de grafeno em larga escala para aplicações eletrônicas.

1. DeposiçãoQuímica de Vapor Direta de Grafeno emSuperfíciesDielétricas(Direct Chemical Vapor Deposition ofGraphene on Dielectric Surfaces) Richard Eloy de Sant’Anna 10/08/2001

2. -> Introdução ͸ Redução da folha ͸ Semicondutores de nanofitas de grafeno ⊸ Alto desempenho em transistores de efeito de campo. ͸ A aplicação baseada em suas propriedades eletrônicas ⊸ Filmes de camada única e uniformes ⊸ Sobre substratos dielétricos ⊸ Grande escala ͸ CVD

3. -> Análise Experimental ͸ No processo de CVD temos: -> Temperatura durante o crescimento de 1000°C -> Baixa pressão (100-500 mTorr), -> Atmosfera com 35cm³ de H2 (99,999% Airgas) fluindo durante o aquecimento -> Atmosfera durante o crescimento: fluxo composto de H2(2cm³) e CH4(35cm³; 99,99% Airgas). -> O sistema foi resfriado sob um fluxo de 35cm³ de H2. ͸ A evaporação significativa do metal não é surpreendente. -> PF Cu (~1084°C)

4. -> Análise Experimental ͸ Durante o experimento usaram-se: -> Evaporador por feixe de elétrons(Edwards) -> Filmes de Cu de 100nm a 450nm de espessura -> Variedade de substratos: -> quartzo (Hoffman Materiais LLC) -> safira (monocristal PLC) -> placa de silício (Addison--------------- ------------------------Engineering Inc.) -> sílica fundida.

5. -> Análise Experimental ͸ Tempo de cada amostra entre 15min e 7hrs -> efeito espessura -> tipo de substrato -> tempo de crescimento

6. -> Análise Experimental ͸ Caracterização: -> Espectroscopia Raman e de imagem(WITec com um laser verde - 532nm). -> Espectroscopia dipersiva de raio-X(EDX) -> Microscopia eletrônica de varredura (MEV -Zeiss Gémeos Ultra-55) -> Microscopia óptica -> Microscopia de força atômica(AFM - modo Tapping; Digital Instruments 3000)

7. -> Resultados e Discussões Diferença entre bandas 2D e G indicam presença de grafeno Curva Lorentziana Amostra com filme de cobre de 450nm após 2hr em quartzo

8. -> Resultados e Discussões EDX confirma presença de Cu

9. -> Resultados e Discussões -> Condições dos filme de cobre(450nm e 100nm) depositados sobre quartzo -> 100nm – a instabilidade do Cobre é visível em menos de 15min, onde já esta partido em pedaços micrométricos. Evaporação total após 5hrs de crescimento. -> 450nm – aos 15min observa-se áreas continuas de Cu, após 2hrs de crescimento o filme se quebra completamente. A evaporação do metal ocorre 5hrs após a quebra

10. -> Resultados e Discussões * (7hr)

11. -> Resultados e Discussões ͸ Amostra caracterizada sob as condições extremas da CVD. 450nm 100nm ͸ Presença de grafeno apenas nos pontos indicados. ͸ Banda D maior

12. -> Resultados e Discussões ͸ Presença de rugas -> Motivo: estresse induzido pela ruptura da folha de grafeno ͸ Detector Inlens -> Sensível a carga de elétrons ͸ Detector de Elétron Secundário -> Sensível a topografia

13. -> Resultados e Discussões ͸ Observa-se nas imagens a descontinuidade da camada de ~ 1-2 camadas de grafeno.

14. -> Conclusão ͸ Embora alguns defeitos encontrados, devido a: -> Alteração na morfologia do metal -> Redeposição do metal sobre o grafeno devido as condições extremas da CVD os resultados foram motivadores. ͸ Pequenos ajustes no processo de evaporação e dispersão. ͸ Padrão em grande escala para a fabricação de dispositivos eletrônicos.