Fabrication and Characterization of Macroscopic Graphene Layers on Metallic Substrates
[spa] En 2004, A. Geim y K. Novoselov (Universidad de Manchester, UK), aislaron por primera vez una capa atómica de carbono (la estructura más fina hasta la fecha), más conocido como grafeno, cuyas propiedades mecánicas y electrónicas extremas permanecen por encima de todos los materiales conocidos:...
| Autor: | |
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| Tipo de recurso: | tesis doctoral |
| Estado: | Versión publicada |
| Fecha de publicación: | 2014 |
| País: | España |
| Institución: | Universidad de Barcelona |
| Repositorio: | Dipòsit Digital de la UB |
| OAI Identifier: | oai:diposit.ub.edu:2445/60843 |
| Acceso en línea: | https://hdl.handle.net/2445/60843 http://hdl.handle.net/10803/284623 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | Grafè Coure Deposició química en fase vapor Graphene Copper Chemical vapor deposition |
| Sumario: | [spa] En 2004, A. Geim y K. Novoselov (Universidad de Manchester, UK), aislaron por primera vez una capa atómica de carbono (la estructura más fina hasta la fecha), más conocido como grafeno, cuyas propiedades mecánicas y electrónicas extremas permanecen por encima de todos los materiales conocidos: la más alta movilidad electrónica, ambipolaridad, soporta grandes densidades de corriente, el más alto módulo elástico, más conductividad térmica, alta impermeabilidad, y reconcilia fragilidad y ductilidad. El estudio del grafeno estaba a punto de ser el siguiente paso en el boom de la Nanotecnología cuando en 2010, este descubrimiento recibió el Premio Nobel. El objetivo de la tesis es superar las limitaciones de las técnicas actuales en cuanto a la superficie de crecimiento del grafeno (de algunas micras) y extender las posibles aplicaciones a sistemas y dispositivos que requieran de superficies macroscópicas. Para este propósito, esta tesis tuvo diferentes fases que consistieron en: a) El diseño y construcción de un nuevo reactor de alto vacío, que lleva a cabo procesos de Depósito Químico de Vapor (CVD) a altas temperaturas y pulverización catódica. b) Estudio de los principios del crecimiento del grafeno en metales, y desarrollo de un método CVD modificado basado en pulsos de gas (metano), que reduce el tiempo de depósito a 1-10 s, presión de 10-4 Pa, cantidad de gas precursor necesario, y la temperatura (900-1000 °C). c) Fabricación de grafeno de gran área y alta calidad en sustratos metálicos, cobre/níquel depositado y láminas de cobre, mediante este CVD modificado. d) Caracterización del grafeno obtenido mediante diferentes técnicas con el fin de optimizar sus propiedades físicas y superficiales, así como el método CVD; estudios estructurales y morfológicos con espectroscopia Raman, microscopía electrónica y óptica. Además de un proceso de transferencia de cobre a silicio. e) Fabricación y caracterización de grafeno obtenido mediante exfoliación mecánica de grafito sobre silicio para caracterizarlo eléctricamente y fabricar un transistor de Efecto Campo. Las muestras exfoliadas fueron usadas también para estudiar el efecto de la radiación de SHI rasante sobre la superficie. |
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