Browsing by Author "Kozlova, Jekaterina"

Now showing 1 - 1 of 1

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.