Influence of substrate on nucleation and growth of

verticalgraphene nanosheets

اثر زیرلایه روی جوانه زنی و رشد نانو ورق های عمودی گرافن

ABSTRACT

The present study reports the role of substrate on nucleation and growth of vertical graphene nanosheets (VGNs) under electron cyclotron resonance chemical vapor deposition (ECR-CVD). The VGNs are grown on Pt, Ni, Au, Cu, Si(100), Si(111), SiO2 and quartz substrates simultaneously. The morphology of VGNs is found to vary significantly with substrate. VGNs on Pt have the highest aerial density of vertical sheets while quartz have the lowest. The structural defects in VGNs vary with substrate as evidenced from Raman spectroscopy.

The observation of defect related Raman bands such as D” and D* at 1150 and 1500 cm-1, respectively revealed the existence of pentagon-heptagon rings or carbon onions in VGNs. Formation of such defects at early stage of nucleation dictates the growth mechanism and hence the morphology. A phenomenological four stage model is discussed, to substantiate the nucleation and growth mechanism of VGNs on different substrates, by evoking substrate – plasma interaction during growth.

 جهت دانلود رایگان نسخه لاتین این مقاله اینجا کلیک کنید .

چکیده

پژوهش حاضر، نقش زیرلایه را روی جوانه زنی و رشد نانو ورق های عمودی گرافن (VGNs) تحت رسوب نشانی شیمیای بخار با تشدید سیکلوترون (ECR-CVD) گزارش کرده است. VGNs همزمان روی زیرلایه های Pt، Ni، Au، Cu، (۰ ۰ ۱)Si، (۱ ۱ ۱)SiO2 و کوآرتز، رشد داده شدند. مشخص شد مورفولوژی VGNs به طور قابل توجهی با زیرلایه تغییر می کند. VGNs رشد کرده روی Pt دارای بیشترین و کوآتز دارای کمترین چگالی سطحی می باشند. همانطور که از روی طیف سنجنی Raman مشخص است، عیوب ساختاری VGNs با زیرلایه تغییر می کند.

مشاهده عیوب مرتبط با ترازهای Raman مانند D’’ و D* در cm-1 1500 و ۱۱۵۰، به ترتیب نشان دهنده وجود حلقه های پنج ضلعی- هفت ضلعی یا آنیون های کربنی در VGNs است. تشکیل این عیوب در مرحله اولیه جوانه زنی، مکانیزم رشد و مورفولوژی نهایی را نشان می دهد. یک مدل ۴ مرحله ای نیز مورد بحث قرار گرفت تا مکانیزم جوانه زنی و رشد VGNs روی زیرلایه های مختلف، با استفاده از برهم کنش پلاسما- زیرلایه درطول فرآیند رشد، نشان داده شود.

 جهت دانلود ترجمه تخصصی و فارسی این مقاله می توانید وجه آنرا پرداخت نموده و بلافاصله دریافت نمایید.