برای جستجو در بین هزاران پایان نامه در موضوعات مختلف     

      و دانلود متن کامل آنها با فرمت ورد اینجا کلیک کنید     

 
دانلود پایان نامه

جدول(2- 2) : خلاصه ای از روش های سنتز گرافن.[8]
گرافن در حالت ایده آل یک ساختار کاملا دو بعدی است؛ نانو ساختاری تک لایه از اتم های کربن که با پیوندهای کوالانسی به هم وصل شده اند و یک شبکه شش ضلعی کاملا مسطح پدید آورده اند. در عمل رسیدن به چنین ساختاری به دو دلیل پیچیده است :
کنترل شرایط برای جدا کردن یک تک لایه گرافنی بسیار دشوار است، معمولا ماده تهیه شده ای که گرافن نامیده می شود، شامل مجموعه هایی از چند لایه گرافنی است که هر کدام حاوی تعداد صفحات متفاوتی هستند.
گرافن با ساختار اتمی کاملا مسطح وجود ندارد، صفحه های گرافن انعطاف پذیرند یعنی خم می شوند، تا می شوند و یا سطحشان موج دار می شود. خمیدگی های بزرگ مربوط به روش تهیه گرافن است و موج های کوچک خاصیت ذاتی لایه های جدا شده است. [11]

شکل (2-7) : (الف) تصویر گرافن واقعی(ب) تصویر گرافن ایده آل.
2-8-1- روش‌ پوسته پوسته کردن میکرومکانیکی :
در حالی که روش های نسبتا پیچیده جهت تولید نانو لایه های گرافیت وجود داشت اما محققان امید چندانی برای دستیابی به لایه های تک اتمی از کربن نداشتند. به هر حال محققان دانشگاه منچستر در سال 2004 با استفاده از یک روش بسیار ساده، باب جدیدی در فیزیک بلورهای دو بعدی گشودند. اساس این روش بر پایه جدا کردن تک لایه های گرافن از ذرات گرافیت با استفاده از نوارهای سلفونی معمولی است.
این روش که به نام نوار اسکاتلندی یا روش پوست کنی نیز معروف است که ادامه کارهای قبلی را در زمینه لایه لایه کردن میکرومکانیکی گرافیت الگودهی کرد. در سال 1999 گروه لو با استفاده از AFM ،لایه برداری مکانیکی را بر روی یک گرافیت پیرولیتی به منظور تهیه گرافن تک لایه انجام دادند .[12]

مطلب مرتبط :   منابع و ماخذ تحقیق کشورهای توسعه یافته و بازارهای جهانی

شکل(2-8) : تولید گرافن به روش لایه برداری میکرومکانیکی.
با این وجود، گرافن تک لایه برای اولین بار در سال2004 توسط گروه آندره گیم و کنستانتین نووسلف تولید و گزارش شد. آنها از چسب نواری برای جدا کردن لایه‌های گرافن از سطح زیرلایه استفاده کردند. این روش توانایی و قابلیت تولید لایه‌های متنوع گرافن را دارد و علاوه بر آن، آسان نیز است. روش لایه برداری مکانیکی توسط قابلیت تولید لایه‌های گرافیتی کم لایه و چند لایه را دارد اما ضخامت گرافیت بدست آمده توسط این روش برابر با 10 نانو متر است که تقریبا برابر با 30 لایه گرافن تک لایه است.
در حقیقت لایه های گرافن که با بر همکنش واندروالسی در ساختار گرافیت به یکدیگر متصل هستند را می توان با این روش از سطح گرافیت جدا نمود. در نهایت می توان با فشردن نوارهای سلفونی برروی بستر نهایی لایه گرافن را بر سطح دیگر منتقل نمود.
این روش نیازمند دقت بسیار بالا و تجربه کافی می باشد در غیر اینصورت لایه های ضخیم گرافیت حاصل کار خواهد بود. در صورت تمرین و دقت کافی می توان لایه های گرافن را حتی در ابعاد بزرگتر از 500µm×500μm تولید کرد.[9 ؛ 13]

شکل(2-9) : اولین تصویر میکروسکوپ نوری منتشر شده از گرافن تهیه شده به روش پوسته پوسته کردن میکرومکانیکی.[14]
2-8-2- روش رشد همبافته :
این روش بر اساس تبخیر یک عنصر غیر کربنی از ترکیبات آن با کربن است. استفاده از Sic یا سیلیکون کاربید رایج تر است. در این روش بستر Sic بوده که تا دمای ℃ 1000 تحت خلا شدید حرارت داده می شود. در این شرایط سیلیکون شروع به واجذب شدن از سطح می کند. در نتیجه روی سطح، غلظت کربن افزایش یافته و در ادامه جزایر گرافنی از اتم های کربن شروع به رشدمی کنند. نتایج مطالعات برروی ساختار و مورفولوژی لایه های گرافنی حاکی از کیفیت بالای گرافن تولید شده دارد. همین موضوع سبب شده تا خواص گرافن تولید شده به این روش نزدیک به خواص گرافن تولید شده به روش لایه برداری میکرومکانیکی باشد. لایه های گرافن تولید شده به این روش را می توان با استفاده از لیتوگرافی جهت تولید ابزارهای الکتریکی بکاربرد. تولید گرافن با این روش تابع پارامترهایی است که برروی رشد لایه ها موثر است که عبارتند از : ضخامت لایه های گرافن، مقدار لایه های گرافن، ابعاد لایه های گرافن و کیفیت تولیدی.
2-8-3- روش رسوب نشانی بخار شیمیایی (CVD) :

دسته بندی : علمی