CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN VỀ VẬT LIỆU 2D GRAPHENE
1.3. Phương pháp tổng hợp
1.3.3.4. Các tác nhân ảnh hưởng đến quá trình tạo màng graphene
Ảnh hưởng của hydro đến sự tăng trưởng của lớp phủ graphene được phân tích trong các điều kiện sau: nồng độ CH4 0,1%, nhiệt độ lắng đọng duy trì ở 1070˚C trong 10 phút, nồng độ hydro thay đổi từ 2% đến 45%, còn lại là Ar. Kết quả cho thấy, ở nồng độ hydro 18%, màng graphene một lớp chất lượng tốt được quan sát thấy trên đế với các thông số phân tích như: FWHM 2D ≈ 30 cm-1, IG/I2D = 1, tỷ lệ ID/IG thấp, độ bao phủ hơn 96%.
Tác động của nhiệt độ tăng trưởng cũng được phân tích ở các nhiệt độ khác nhau với điều kiện (Ar = 90,8%, H2 = 9%, CH4 = 0,2%, trong 10 phút). Ở nhiệt độ 930°C đến 1070°C, cấu trúc graphene được hình thành trên bề mặt. Khi tăng nhiệt độ tổng hợp ảnh hưởng đến tốc độ phân hủy metan, mức độ khuyết tật của graphene và số lượng các lớp giảm, độ bao phủ của graphene tăng lên [21].
Các thí nghiệm cho thấy rằng việc giảm nồng độ CH4 làm giảm diện tích che phủ bề mặt và giảm độ khuyết tật của graphene. Tuy nhiên, tồn tại một giá trị giới hạn mà dưới ngưỡng đó, việc tạo mầm phát triển graphene là khó khăn. Ngoài ra, việc giảm nồng độ metan không dẫn đến sự chuyển đổi từ cấu trúc graphene đa lớp sang một lớp. Graphene đa lớp có thể được tạo ra bởi mật độ khuyết tật cao của cấu trúc lớp graphene đầu tiên [21].
Áp suất và thời gian duy trì quá trình tổng hợp graphene cũng được xem xét đến. Theo đó, với áp suất buồng vào khoảng 500 mTorr, nhiều khả năng màng graphene được hình thành là liên tục [23]. Màng graphene liên tục cũng được tạo ra khi thời gian tổng hợp nên nó lớn hơn 10 phút. Với các khoảng thời gian lớn hơn, dường như sự ảnh hưởng của thời gian đối với việc hình thành nên màng graphene là không đáng kể [19].