Раманівська діагностика вуглецевих плівок, отриманих електронно-променевим осадженням на підкладках з Cu, Al та Ni

Автори В.О. Оcокін1, В.О. Панібрацький3, Я.А. Стельмах1, П.О. Шпак3, В.О. Юхимчук2
Приналежність

1Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАНУ, вул. Казимира Малевича, 11, 03150 Київ, Україна

2Інститут фізики напівпровідників ім. В.Є. Лашкарьова НАНУ, пр. Науки, 41, 03028 Київ, Україна

3Інститут вуглецевих наноматеріалів, вул. Хмельницьке шосе, 2, офіс 110, 21036 Вінниця, Україна

Е-mail kist2002@ukr.net
Випуск Том 13, Рік 2021, Номер 2
Дати Одержано 14 лютого 2021; у відредагованій формі 15 квітня 2021; опубліковано online 20 квітня 2021
Посилання В.О. Оcокін, В.О. Панібрацький, та ін., Ж. нано- електрон. фіз. 13 № 2, 02023 (2021)
DOI https://doi.org/10.21272/jnep.13(2).02023
PACS Number(s) 42.55.Ye, 68.55.Pg
Ключові слова Вуглець (19) , Електронно-променеве осадження (2) , Раманівська спектроскопія (12) , Структура (212) .
Анотація

У роботі наведено результати досліджень методом раманівської спектроскопії особливостей структури вуглецевих плівок, отриманих електронно-променевим осадженням парового потоку графіту в залежності від матеріалу підкладки (Ni, Cu, Al) та часу осадження. Різноманітні вуглецеві структури ефективно утворюються в широкому діапазоні технологічних параметрів їх отримання, тому при їх синтезі використовується багато різних методів та підходів. Особливістю використаного методу осадження була суттєва (на порядок) інтенсифікація випаровування графіту шляхом використання ванни-посередника з розплавленого вольфраму. Наявність розплаву вольфраму з високою температурою та більш низькою, ніж у вуглецю, пружністю пари забезпечує одержання інтенсивного і рівномірного парового потоку вуглецю. Над тиглем, з якого випаровується вуглець, розташовували вольфрамові пластини – відбивача парового потоку (рефлектор), який орієнтували в площині під кутом 45, що забезпечувало максимальне відбиття випаруваного вуглецю на підкладки із фольги, виготовленої з різних матеріалів (Ni, Cu та Al). Матеріал підкладки має суттєвий вплив на фазовий склад та структуру осаджуваних вуглецевих плівок. Раманівські спектри вуглецевих плівок, осаджених на алюмінієвій і мідній підкладках, є подібними. При цьому структурні параметри одержаних вуглецевих плівок суттєво не відрізняються в залежності від матеріалу підкладки. Серед проаналізованих вуглецевих плівок найбільш досконалими з найменшою кількістю структурних дефектів є плівки, отримані осадженням парового потоку на підкладках з нікелю. Результати проведених досліджень підтвердили можливість отримання графену способом EB-PVD з випаровуванням графіту через ванну-посередник з наступною конденсацією відбитого парового потоку вуглецю на підкладках з обраного матеріалу.

Перелік посилань