ATIVIDADE 1 - GCOM - GESTÃO DA INFORMAÇÃO - 54_2024.docx
Grafeno em superfície dielétrica
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
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
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.