Регистрация / Вход
Прислать материал

Получение графена для применения в электронике

Фамилия
Тепикин
Имя
Виктор
Отчество
Игоревич
Номинация
Нанотехнологии
Учебное заведение
школа №167
Руководитель
Учитель Трушина Т.А.; к. ф.-м. н., доцент Подгорный Д.А.
Название тезиса
Получение графена для применения в электронике
Тезис

В настоящее время графен считают одним из наиболее перспективных материалов для будущей электроники.

Графен является двумерной (2D) аллотропной модификацией углерода. Слой графена состоит из атомов углерода, расположенных на расстоянии 0,142 нм друг от друга в узлах гексагональной решетки. Слои располагаются на расстоянии 0,34 нм. Орбитали трех электронов лежат в одной плоскости под углами 120°. Орбиталь четвертого валентного электрона перпендикулярна 2D-слою, связывает слои графена и определяет его уникальные электронные свойства.

Статья о получении моноатомной пленки графена на подложке из окисленного кремния прямым методом пилинга – микромеханического расслоения графита - была опубликована К. С. Новоселовым и А. К. Геймом в 2004 г. (стали лауреатами Нобелевской премии по физике за 2010 г.).

С тех пор, на основе графена разрабатываются высокочастотные транзисторы, микросхемы памяти, электроды для суперконденсаторов, дисплеи для портативных устройств.

В лаборатории функциональных низкоразмерных структур НИТУ "МИСиС" для получения графена используется установка Planar Grow-2S (PlanarTECH LLC).

Для получения графена на этой установке используется метод химического осаждения из газовой фазы – CVD (chemical vapor deposition). Основные стадии процесса получения графена методом CVD заключаются в осаждении графенового слоя на медную подложку и его последующем переносе на диэлектрическую или кремниевую подложку.

  1. Получение графена на медной подложке методом CVD.
  2. Нанесение слоя полимера и отжиг.
  3. Удаление медной фольги смесью азотной, уксусной и ортофосфорной кислот в пропорции 1:2:2.
  4. Перенос образца на подложку из окисленного кремния.
  5. Удаление растворителем полимерной плёнки.

В лаборатории ФНС НИТУ "МИСиС" для исследования графена используется метод Рамановской спектроскопии. Он позволяет определять количество слоёв графена на основании отношения интенсивностей G и 2D пиков.

В будущем нами планируется создание прибора на основе графена.