Экспресс метод анализа морфологических параметров графеновых покрытий на медной подложке

Abstract

Для отримання шарів графена на мідній підкладці використана CVD технологія в газовій суміші метану, водню і аргону. Поряд з традиційними методами дослідження морфології зростання, такими як спектроскопія комбінаційного розсіювання світла та атомно-силова мікроскопія, в роботі для експрес оцінки ступеня заповнення і питомої площі областей графена використовувався метод многопорогових перетинів з 3-х мірним представлення зображення оптичної мікроскопії, де в якості третьої осі Z використовується шкала інтенсивності. На основі отриманих результатів зроблено висновки про закономірності формування графенових шарів. Виявлено наявність найбільш ймовірних площ формування графенових доменів (~ 13 мкм2) при невеликому часу (10-20 хвилин) процесу отримання. Збільшення часу процесу до 30 хвилин супроводжується підвищенням однорідності розподілу площ формованих доменів графена в діапазоні до 200 мкм2 при високій їх фрактальної розмірності в діапазоні значень HD 1,82 ... 2 0.

Для получения слоев графена на медной подложке использована CVD технология в газовой смеси метана, водорода и аргона. Наряду с традиционными методами исследования морфологии роста, такими как спектроскопия комбинационного рассеяния света и атомно-силовая микроскопия, в работе для экспресс оценки степени заполнения и удельной площади областей графена использовался метод многопороговых сечений с 3-х мерным представление изображения оптической микроскопии, где в качестве третей оси Z используется шкала интенсивности. На основе полученных результатов сделаны выводы о закономерностях формирования графеновых слоев. Выявлено наличие наиболее вероятных площадей формирования графеновых доменов (~ 13 мкм2) при небольшом времени (10-20 минут) процесса получения. Увеличение времени процесса до 30 минут сопровождается повышением однородности распределения площадей формируемых доменов графена в диапазоне до 200 мкм2 при высокой их фрактальной размерности в диапазоне значений HD 1,82 ... 2 0.

CVD method of a gas mixture of methane, hydrogen and argon was used for condensation of graphene layers on the copper substrate. Along with traditional methods of growth morphology studies, such as Raman spectroscopy and atomic force microscopy, the work for the rapid assessment of the degree of filling and the specific area of the graph area used the method multithreshold sections with a 3-dimensional representation of the image of the optical microscope, where the third Z-axis using the intensity scale. On the basis of the results obtained conclusions about the patterns of formation of graphene layers. Presence of the most likely areas of formation of graphene domains (~ 13 mm2) with a small time (10-20 minutes) of the production process. Increasing the process time of 30 minutes accompanied by increased uniformity of distribution space formed between the graphene domains to 200 mm2 high fractal dimension of the range of values HD 1,82 ... 2 0.