Sirvi Autor "Alles, Harry, juhendaja" järgi

Nüüd näidatakse 1 - 3 3

listelement.badge.access-status Avatud juurdepääs ,
Complex characterization of graphene structures on nanometer level
(2019-11-12) Kozlova, Jekaterina; Sammelselg, Väino, juhendaja; Alles, Harry, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond
Antud töö raames valmistati ja karakteriseeriti puhtal ja funktsionaliseeritud kujul mõne- ja mitmekihilisel grafeenil põhinevaid struktuure, kasutades erinevaid spektroskoopia ja kõrglahutusmikroskoopia meetodeid. Selleks juurutati mõnekihilise ja mitmekihilise grafeeni süntees keemilise aurufaassadestamise meetodil nikkelkatalüsaatoril ning valmistatud grafeenikihtide omadusi võrreldi grafiidi mikromehhaanilise lõhestamise teel või keemilise aurufaasist sadestamise meetodil saadud ühekihilise grafeeni omadustega. Näidati grafeeni kasvu sõltuvust nikkelaluse paksusest ja kristalliitide orientatsioonist. Leiti, et nikli pinnal sünteesitud mitmekihilise grafeeni kiles esinevad monokihtide erinevate pakmetega alad. Seejuures, kui pöördenurk grafeenikihtide vahel oli suurem kui kriitiline nurk (~13 kraadi), siis ilmnesid mitmekihilise grafeeni ramanhajumise spektris monokihilise grafeeni spektrile iseloomulikud tunnused. Samuti näidati, et grafeeni kasvuga kaasnevad polükristalliliste nikkelaluste pinna morfoloogia muutused. Edasi testiti Ni-alusel sünteesitud mitmekihilise grafeeni elektrokeemilisi omadusi ning uuriti selle funktsionaliseerimise võimalust ilma grafeeni metallaluselt eemaldamata. Uuringutest selgus, et nikkelkatalüsaatoril keemilise aurufaasist sadestamise meetodil kasvatatud mitmekihilist grafeeni saab kasutada elektrokeemiliselt passiivse alusmaterjalina elektrokatalüütiliselt aktiivsete materjalide uurimiseks. Kasutades arüüldiasooniumsoolade elektrokeemilist redutseerimist, saab sünteesitud mitmekihilise grafeeni pinda modifitseerida arüülrühmadega, mis võimaldab laiendada sünteesitud grafeeni kasutamist. Lisaks uuriti transistorstruktuuri paisudielektrikkile kasvatamise võimalust grafeeni pinnale aatomkihtsadestamise meetodi abil. Nendest uuringutest selgus, et dielektrikkilede sadestamine grafeenile, kasutades metallkloriid-vesi protsessi, põhjustab küll lateraalsete pingete tekkimist grafeenis, kuid ei genereeri struktuuridefekte selle võres. Siiski esineb grafeeni pinnal oksiidikile nukleatsiooni viivitus, mis teeb keeruliseks pidevate õhukeste oksiidikihtide kasvatamise. See on tingitud mitte ainult nukleatsioonitsentrite vähesusest, vaid ka nende tiheduse tugevalt ebaühtlasest jaotusest üle grafeeni pinna.
listelement.badge.access-status Avatud juurdepääs ,
Grafeeni fotoindutseeritud gaasitundlikkuse uuringud
(Tartu Ülikool, 2013) Berholts, Artjom; Jaaniso, Raivo, juhendaja; Alles, Harry, juhendaja; Tartu Ülikool. Füüsika instituut; Tartu Ülikool. Loodus- ja tehnoloogiateaduskond
listelement.badge.access-status Avatud juurdepääs ,
Light-enhanced sensors of oxidizing gases based on single-layer CVD graphene
(2024-11-01) Berholts, Artjom; Jaaniso, Raivo, juhendaja; Alles, Harry, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond
Edendatud funktsionaalsete omadustega (suur tundlikkus, selektiivsus ja stabiilsus; väike võimsustarve) gaasisensorid on vajalikud erinevate looduslikest või inimtekkelistest allikatest pärinevate gaaside tuvastamisel. Grafeeni, ainult ühest süsinikuaatomite kihist koosneva materjali avastamine lõi ideaalse aluse uute gaasisensorite loomiseks, sest selle materjali kogu pind on avatud mõõdetavale keskkonnale. Käesolev doktoritöö on fokusseeritud ultravioletse (UV) valguse mõju uurimisele grafeenil põhinevate hapniku (O₂) ja lämmastikdioksiidi (NO₂) sensorite funktsionaalsetele omadustele. Töö esimeses osas uuriti UV-valguse mõju keemilise aurufaassadestusega valmistatud grafeeni elektrilistele omadustele ja nende hapnikutundlikkusele. Demonstreeriti, et UV-valgus muudab algul praktiliselt inertse grafeenisensori tundlikuks õhuhapniku suhtes ja kiirendab oluliselt sensori signaali koste- ja taastumiskiirust. Järgmisena uuriti grafeenisensorite omadusi ühe olulisima ja juba väikeses koguses tervist kahjustava õhusaastegaasi, NO₂, detekteerimisel; seejuures kasutati lisaks puhtale grafeenile ka funktsionaliseeritud grafeeni. Viimane materjal oli valmistatud laserablatsiooni meetodiga: grafeenile oli kantud üliõhuke, vaid mõne aatomi paksune oksiidi- (ZrO₂, TiO₂) või metallikiht (Ag). Tulemusena saavutati grafeenisensorite tundlikkuse oluline tõus, mis võimendus UV-valguse kasutamisega. Suurim tundlikkus saadi titaanoksiidiga kaetud grafeenisensoritega, millel testiti gaasikontsentratsioone kuni 10 ppb (10 osa miljardi kohta) ning hinnati detekteerimisläveks 0,03 ppb. Lisaks demonstreeriti grafeen/TiO₂ sensori suurepärast selektiivsust, kuna signaalikosted NO₂ korral ületasid oluliselt teiste saastavate gaaside (CO, SO₂ ja NH₃), aga ka niiskuse mõjul tekkivaid kosteid. Kokkuvõttes näidati, et grafeeni ja sellel põhinevate sensormaterjalide kasutamine väikese võimsusega UV-valguse (365 nm) mõju all võimaldab märkimisväärselt suurendada nende tundlikkust uuritavate gaaside suhtes ning suurendada koste- ja taastumiskiirust nii, et kõik funktsionaalsed parameetrid on rakenduste jaoks sobivas vahemikus toatemperatuuril töötavate sensorite korral.