CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN VỀ VẬT LIỆU 2D GRAPHENE
2.3. Quy trình chế tạo vật liệu 2D graphene trên đế Cu
Quy trình chế tạo vật liệu 2D graphene trên đế Cu sử dụng phương pháp CVD nhiệt trong điều kiện áp suất thấp (LPCVD) được mô tả trong hình 2.5, bao gồm các bước sau:
- Bước 1: Đế Cu được đặt vào tâm lò. Lị CVD được nâng đến 1080˚C trong mơi trường khí H2 với lưu lượng khí 12 sccm tại áp suất trong 40mtorr. - Bước 2: Khi nhiệt độ của lò CVD đạt 1080˚C, đế Cu được ủ trong lị CVD
trong mơi trường khí H2 với lưu lượng khí 12sccm tại áp suất 40mtorr trong 10 phút.
- Bước 3: Hạ nhiệt độ của lò CVD từ 1080˚C xuống đến x˚C trong mơi trường khí H2 trong 8 phút.
- Bước 4: Hình thành màng 2D graphene, khí nguồn CH4 được thêm vào với tỷ lệ H2/CH4 = 10/t sccm (t là lưu lượng CH4) tại nhiệt độ lò CVD x˚C, áp suất trong lò z mtorr trong y phút.
30 - Bước 5: Hạ nhiệt độ của lị CVD từ xoC xuống đến 700˚C trong mơi trường
khí H2/CH4 (10/t sccm) với áp suất trong lị z mtorr trong 5 phút.
- Bước 6: Ngắt khí CH4. Hạ nhiệt độ của lị CVD xuống đến nhiệt độ phịng trong mơi trường khí H2 (12sccm) với áp suất trong lò 40mtorr trong 120 phút [22].
Bảng 2.2. Nhiệt độ - thời gian của quá trình CVD, x là nhiệt độ tổng hợp graphene,
y là thời gian tổng hợp tương ứng. Nhiệt độ
(˚C) 30 200 200 600 600 800 800 1080 1080 x x 700 100 Thời gian
(phút) 20 20 40 20 20 20 28 10 8 y 5 120 -121
Hình 2.5. Biểu đồ thể hiện nhiệt độ theo thời gian của trong buồng CVD với x là
nhiệt độ tổng hợp graphene, y là thời gian tổng hợp và z là áp suất buồng khi tổng hợp graphene.
31