Influence of Ni thin film structural properties over graphene growth by CVD
Ni ince film yapısal özelliklerinin CVD ile grafen büyütmesi üzerine etkisi
- Tez No: 342929
- Danışmanlar: DOÇ. DR. YUSUF SELAMET
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2013
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 164
Özet
Bu tez, polikristal Nikel (Ni) geçiş metalinin yapısal özelliklerinin kimyasal buhar biriktirme (CVD) tekniği ile grafen büyütmesi üzerine etkisine odaklanmıştır. Filmler manyetik saçtırma yöntemiyle Si/SiO2 alttaşlar üzerine büyütülmüştür. Ni ince film katalist üzerine 1-2 katman grafen büyütmek için metan dekompozisyonu termal kimyasal buhar biriktirme tekniği çeşitli parametrelerle çalışıldı. Yüzey pürüzlülüğünü azaltmak ve Ni film üzerinde daha büyük boyutlarda grafen katmanları büyütmek için Al2O3 ve Cr tampon katmanları manyetik saçtırma yöntemiyle kaplanmıştır. Büyütülen grafenin katman sayısını etkileyen Ni film kristal yapısı ve yüzey pürüzlülüğü X-ışını Kırınımı (XRD) ve Atomik kuvvet mikroskobu (AFM) teknikleri ile incelendi. Yüzey profili ve Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) görüntülerinden kolumnar yapıya sahip filmlerin kalınlığı gözlemlenmiştir. Ni filmler kristal kalitesini arttırmak ve kristalinite etkisini değerlendirmek için 800 oC, 900 oC and 950 oC sıcaklıklarda atmosferik basınç altında tavlandı. Örnekler tavlandıktan sonraki kristal kalitelerini değerlendirmek için XRD ve AFM ile tekrar incelenmiştir. Hesaplanan tanecik boyutlarının film kalınlığına ve tavlama sıcaklığına bağlı olduğu gözlemlenmiştir. İnce bir Al2O3 tampon katman tek başına yüzey pürüzlülüğünü önemli ölçüde azaltmıştır. Tek başına Cr tampon katman veya Cr/Al2O3 tampon katmanı pürüzlülüğü azaltmamış, fakat (111) yönelimin kristalinitesini arttırmıştır. Argon, hidrojen ya da bu iki gazın karışımı ortam basıncındaki CVD ile büyütme süresince metana eklenmiştir. Ni kataliz film üzerinde büyütülen grafenin katman sayısı ve kalitesi Raman Spektroskopisi ile belirlenmiştir.
Özet (Çeviri)
This thesis work focused on the effect of polycrystalline Nickel (Ni) TM thin film structure on the growth graphene by chemical vapor deposition (CVD). TM films were deposited by magnetron sputtering technique on Si/SiO2 substrates. To grow 1-2 layer graphene on Ni thin film catalyst by methane decomposition thermal CVD method was carried out using various growth parameters. To reduce the TM film surface roughness and grow larger size graphene layers on Ni film, Si/SiO2 substrates were coated by a thin Al2O3 buffer layers and Cr adhesive layers by magnetron sputtering. Ni film crystal structure and surface roughness, which affected the number of graphene layers, were examined by X-ray Diffraction (XRD) and Atomic Force Microscopy (AFM) techniques, respectively. The thickness and columnar structure of the films were measured from Surface Profiler and Scanning Electron Microscopy (SEM) images. Ni films were annealed at 800 oC, 900 oC and 950 oC in order to improve their crystal quality and to evaluate the effect of the crystallinity on graphene growth at atmospheric pressure. Samples were studied using XRD and AFM also to assess their crystal quality after the annealing process. It was observed that the calculated grain sizes depended on the film thickness and the annealing temperature. Surface roughness of the films was increased by increasing film thickness. A sole thin Al2O3 buffer layer reduced the surface roughness significantly. However, sole Cr adhesive layer or Cr/Al2O3 buffer layers did not reduce the surface roughness, but increased the crystallinity of Ni films in (111) direction. Argon, Hydrogen or a mixture of these two gases was added to methane during graphene growth at ambient pressure by CVD. The Raman spectroscopy was utilized in order to determine the number of the layers and quality of graphene growth over the Ni catalyst film.
Benzer Tezler
- Toz metalurjisi yöntemleri ile üretilen çeşitli W-Ni-Fe ve W-Ni-Cu ağır alaşımların mikroyapısal ve fiziksel karekterizasyonu
Microstructural and physical characterization of various W-Ni-Fe and W-Ni-Cu heavy alloys manufactured via powder metallurgy methods
GÜNKUT ERNAS
- Beton çeliklerin oksidasyonu ve oksit tabakasının karakterizasyonu
Başlık çevirisi yok
S.SEMİH OCAKSÖNMEZ
- Investigation of the effect of nickel doped on the structural surface and optical properties of zno thin films prepared by the silar method
Sılar metodu ile hazırlanan fto/zno ince filmlerinin yapısal yüzeysel ve optik özellikleri üzerinde nikel katkısının etkisinin incelenmesi
AMMAR HAMDAN DHEYAB DHEYAB
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Fizik ve Fizik MühendisliğiÇankırı Karatekin ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ İLKER KARA
- The growth of magnesium substituted hydroxyapatite on (Ti,Mg)N thin films and investigation of their potential as hard tissue implant material
Ti,Mg)N ince film yüzeyinde magnezyum katkılı hidroksiapatit büyütülmesi ve sert doku implant malzemesi olarak potansiyellerinin belirlenmesi
SAKİP ÖNDER
Doktora
İngilizce
2013
Biyomühendislikİstanbul Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FATMA NEŞE KÖK
DOÇ. DR. KÜRŞAT KAZMANLI
- Synthesis of graphene by chemical vapor deposition and solid phase reaction process towards next generation energy device applications
Başlık çevirisi yok
MUHAMMED EMRE AYHAN
