بخشی از پاورپوینت
اسلاید 1 :
گرافن پایه ساختارهای مهم کربنی (2)
اسلاید 2 :
نانوساختارها
نانوساختارهای کربنی
اسلاید 3 :
روش های ساخت انواع مختلف گرافن
تاکنون روش های متعدد شیمیایی و فیزیکی برای تولید انواع مختلف گرافن (از تک لایه تا چند لایه) مطرح شده است.
روش از پایین به بالا
روش از بالا به پایین
اسلاید 4 :
روش های ساخت انواع مختلف گرافن
اسلاید 5 :
روش های ساخت انواع مختلف گرافن
روش از پایین به بالا شامل دو روش زیر است:
رسوب دهی بخار شیمیایی ((CVD و رشد همبافته (Epitaxial growth)
گرماکافت
اسلاید 6 :
روش های ساخت انواع مختلف گرافن
رسوب دهی بخار شیمیایی ((CVD و رشد همبافته (Epitaxial growth) شامل دو مورد زیر می باشد:
رسوب دهی بخار شیمیایی با پلاسمای غنی شده
گرمایی:
در حضور بستر فلزی (مانند روتنیوم، نیکل و مس)
در عدم حضور بستر
رشد همبافته بر روی بستر عایق SiC
اسلاید 7 :
روش های ساخت انواع مختلف گرافن
روش از بالا به پایین
لایه برداری مکانیکی
سنتز شیمیایی
باز کردن نانولوله های کربنی
تبدیل نانوالماس
تبخیر قوس الکتریکی گرافیت در حضور مخلوط H2/He
اسلاید 8 :
لایه برداری مکانیکی
چسب نواری (Scotch® tape technique)
سوزن میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM Tip)
اسلاید 9 :
سنتز شیمیایی
با امواج فرا صوتی
کاهش
روش الکتروشیمیایی
اسلاید 10 :
هریک از این روشها مزایا و معایب خاص خود را دارند.
روش لایه برداری مکانیکی با استفاده از چسب نواری،.
برای تولید گرافن تک لایه و کم لایه مناسب می باشد.
راندمان تولید در این روش پائین است.
اسلاید 11 :
روش CVD ..
پتانسیل زیادی برای تولید گرافن با سطح بزرگ دارد.
این روش به منظور ایجاد وسایل سودمند، نیازمند انتقال نمونه به بسترهای دیگر از طریق درو روش زیر می باشد:
از طریق انتقال مکانیکی
از طریق فرآوری محلول
اسلاید 12 :
روش CVD پتانسیل زیادی در تولید مقادیر زیاد گرافن با هدف.
استفاده برای کاربردهای الکترونیکی دارد.
اسلاید 13 :
تجزیه حرارتی ویفر SiC تحت خلاء بالا روش دیگری برای تهیه گرافن است.
این روش نیاز به درجه حرارت بالا بیش از °C 1100 برای تصعید سیلیکون دارد.
کربن های باقی مانده به شکل گرافن مرتب می شوند.
اسلاید 14 :
روش تجزیه حرارتی ویفر SiC می تواند.
برای الگودهی گرافن (Patterned Graphene) مورد استفاده قرار گیرد.
الگودهی گرافن برای کاربردهای الکترونیکی مناسب می باشد.
نقطه ضعف این روش .
فراوانی نقص ساختاری در لایه ها
دشواری انتقال آن به بستر های دیگر
نیازمندی به شرایط خلاء بالا و در نتیجه گران بودن آن
اسلاید 15 :
دیگر روشهایی که برای تولید گرافن استفاده شده اند، عبارتند از:
تبدیل نانوالماس
تبخیر قوس الکتریکی گرافیت در حضور مخلوط H2/He
رسوب دهی بخار شیمیایی با پلاسمای غنی شده با میکروویو
این روشها باعث تولید مقادیری از سایر مواد ناخواسته کربنی می شود.
اسلاید 16 :
دیگر روش سنتز گرافن:
ایجاد تعلیق کلوئیدی از .
گرافیت
مشتقات گرافیت مانند.
اکسیدهای گرافیت
ترکیبات بین لایه ای گرافیت (Graphite Intercalation Compounds)
گرافیت بسط پذیر(Expandable Graphite) )
اسلاید 17 :
اگر ماده شروع کننده گرافیت باشد.
تعلیق کلوئیدی از گرافن می تواند در حلال های مختلف به دست آید.
گرافن به دست آمده با غلظت کم و در اندازه کوچک می باشد.
ممکن است باقی مانده حلال بر سطح گرافن باقی بماند و کاربردهای آن را محدود کند.
اسلاید 18 :
روش تهیه اکسید گرافیت، شامل.
اکسیداسیون اولیه گرافیت به اکسید گرافیت می باشد.
پس از آن اکسید گرافیت به صورت مکانوشیمیایی و یا حرارتی به اکسید گرافن (GOx) تبدیل می شود.
در ادامه با کاهش اکسید گرافن، گرافن ایجاد می شود.
اسلاید 19 :
روش عنوان شده برای تولید گرافن .
در مقیاس و راندمان بالا مناسب می باشد.
روشی وقت گیر است.
در آن از واکنشگرهای اکسید کننده و کاهش دهنده خطرناک و سمی استفاده می شود.
اسلاید 20 :
در واقع، اکسید گرافن عایق است و از لحاظ هدایت تفاوت زیادی با گرافن دارد.
با وجودی که گروه های عاملی اکسیدی را می توان با کاهش دادن (Reduction) تا حدی از بین برد، اما.
مقدار قابل توجهی نقص ساختاری ایجاد می شود.
نقص ساختاری خواص الکترونیکی را تحت تاثیر قرار می دهد.
