Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 
Исходная поверхность SiC. Видны ступеньки высотой 1.5 нм, соответствующей параметру с элементарной ячейки SiC (AFM).
Справа - изображение поверхности образца, полученного отжигом в вакууме (AFM); слева - на том же образце отмечены области различной толщины в монослоях (LEEM).
Образец, полученный отжигом в аргоне. Видны обширные террасы, покрытые монослоями графена. Число слоев отмечено, соответственно, цмфрами 1, 2 и 3 (AFM + LEEM).

Микронные графеновые слои на диэлектрической подложке

Ключевые слова:  графен, наноэлектроника

Опубликовал(а):  Трусов Л. А.

13 февраля 2009

Мы уже неоднократно писали, что графена много не бывает. Грядет эра графеновой электроники, прототипы устройств уже трудятся в лабораториях, но полноценного метода для промышленного получения этого уникального материала всё нет и нет.

Для большинства применений необходимо получить графеновые монослои на диэлектрической подложке. Ранее сообщалось о возможности синтеза графена на поверхности карбида кремния путем его высокотемпературного отжига в вакууме, однако в таких условиях графен формируется в виде маленьких островков диаметром всего лишь 30-200 нм. Команда исследователей из Германии и США сообщает, что им удалось сформировать однослойные графеновые пленки на куда больших площадях.

Ученые взяли образец SiC и проследили за формированием графена на поверхности (0001). Если отжечь карбид кремния в сверхвысоком вакууме при температуре 1280 °С, то на его поверхности образуется слой графена неоднородной толщины – помимо монослоев присутствуют двойные слои, а также свободная от графена поверхность исходной подложки. А вот после отжига подложки в атмосфере аргона (900 мбар) при 1650 °С картина получается совершенно иная. На поверхности наблюдаются обширные плоские террасы шириной до 3 и длиной до 50 мкм, покрытые графеновыми монослоями. Вдоль ступенек, разделяющих террасы, располагаются тонкие области двух- и трехслойного графена.

Наблюдаемым явлениям было предложено следующее объяснение. Графеновые слои формируются из-за испарения кремния с поверхности образца. В вакууме этот процесс протекает в сильно неравновесных условиях, что в результате приводит к образованию неоднородной поверхности. Наличие аргоновой атмосферы снижает скорость испарения, а также требует более высоких температур синтеза. При высокой температуре за счет возросшей поверхностной диффузии происходит разглаживание исходных неровностей поверхности, после чего графеновые листы, зарождающиеся на ступеньках, разрастаются по террасам.

Таким образом, было показано, что большие площади поверхности карбида кремния могут быть покрыты монослоем графена при высокотемпературном отжиге в атмосфере аргона. Работа «Towards wafer-size graphene layers by atmospheric pressure graphitization of silicon carbide» опубликована в журнале Nature Materials.


Источник: Nature Materials



Комментарии
Наверно, я ошибаюсь, но почему вовсех публикациях такого рода нет подобных картинок?
Владимир Владимирович, 16 февраля 2009 17:58 
Я. возможно, не в курсе специфики проблемы, но любые картинки высокого увеличения ничего не доказывают - всегда можно найти хорошую упорядоченную область
Главная задача авторов была убедить в однородности покрытий микронного масштаба.
Ссылка взята специально с этого сайта. Другой не попалось под руку.
Дело не в увеличении, а именно чтобы убедиться в равномерности нанометрового масштаба. Si всё- таки Si.
Более того, микронные размеры можно сравнить с другими и здесь, кстати, приведены любопытные фото.
Конечно, диэлектрическая подложка сильно ограничивает свободу выбора.
Владимир Владимирович, 16 февраля 2009 19:36 
Да про конкретную ссылку было понятно.
Просто имелось в виду, чтобы различать атомы, изображение должно быть максимум 100 нм на 100 нм, что вряд ли кого-то убедит в микронной однородности.
Но, действительно, стало удивительно, почему не сделали изображения высокого разрешения - поместили бы куда-нибудь в SupplInfo. Если диэлектрик подложки - помеха для СТМ, сделали бы СЭМ высокого разрешения, пусть не до атомов, но чтобы снять все вопросы по локальным дефектам.
Трусов Л. А., 17 февраля 2009 02:59 
ну так зачем тут картинки высокого разрешения?
я, как и Владимир Владимирович, всегда считал, что принято измерять некие макрохарактеристики, например, проводимость или какую-нибудь прочность на разрыв, магнитный гистерезис и тп.
тут вот еще LEEM сделали.
этим всем меня проще убедить, чем картинкой 1*1 нм.
Ещё раз, 1х1 нм попался просто под руку.
Но всё же следовало бы лучьше исследовать объект воздействия- Depth profiling free carbon in silicon carbide
Александр Анатольевич! Добрый день!
Какие впечатления от Куршавеля?
Чрезвычайно благодарен Вашим коллегам за Новогодние и после Новогодние подарки-фундаментальные публикации.

И в этих обсуждениях прослеживается фундаментальность, присущая Вашим интересам:

Наверно, я ошибаюсь, но почему во всех публикациях такого рода нет подобных картинок?.

К организаторам этого Портала следует обратиться с предложением:
Евгений Алексеевич (ЕАГ), в вашем ресурсе следует предусмотреть не развешивание, а непосредственное выделение пряников за наиболее целостную и действенную популяризацию достижений в Нанотехнологической гонке.
Всем, кто становится на тропу нового направления крайне необходимы основные (фундаментальные) ориентиры.
С уважением,
Геннадий Семенович

Для того чтобы оставить комментарий или оценить данную публикацию Вам необходимо войти на сайт под своим логином и паролем. Зарегистрироваться можно здесь

 

Наногалактика
Наногалактика

Перст-дайджест
В новом выпуске бюллетеня «ПерсТ»: Броуновское движение скирмионов.Растягиваем графен правильно. Красное вино, кофе и чай помогают создавать материалы для гибкой носимой электроники. Металлическая природа кремния и углерода.

К 2023 году российские химики могут занять 4-е место в мире
Эксперты отметили рост числа научных публикаций отечественных ученых и сообщили, что к 2023 году российские химики могут занять 4-е место в мире по публикационной активности.
27 – 29 ноября в рамках юбилейных мероприятий Химического факультета МГУ и торжественной церемонии закрытия Международного года Периодической таблицы химических элементов эксперты подвели итоги 2019 г.

Итоги Менделеевского Года
28 ноября в Фундаментальной библиотеке МГУ состоялось торжественное закрытие Международного года Периодической таблицы химических элементов Д.И.Менделеева.

Константин Жижин, член-корреспондент РАН: «Бор безграничен»
Наталия Лескова
Беседа с К.Ю. Жижиным, заместителем директора Института общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова по научной работе, главным научным сотрудником лаборатории химии легких элементов и кластеров.

Мембраны правят миром
Коллектив авторов, Гудилин Е.А.
Ученые МГУ за счет детального изучения структурных и морфологических характеристик материалов на основе оксида графена и 2D-карбидов титана, а также моделирования их свойств, улучшили методы создания мембран для широкого круга практических применений.

Лекция про Дмитрия Ивановича и Наномир на Фестивале науки
Е.А.Гудилин и др., Фестиваль науки
В дни Фестиваля науки «NAUKA 0+» на Химическом факультете МГУ ведущие ученые познакомили слушателей с самыми современными достижениями химии. Ниже приводится небольшой фоторепортаж 1 дня и расписание лекций.

Технонано

Технопредпринимательство - идея, которая принесет свои плоды при бережном культивировании и взращивании. И наша наноолимпиада, и Наноград от Школьной Лиги РОСНАНО, и проект Стемфорд, и другие замечательные инициативы - важные шаги на пути реализации этой и других идей, связанных с развитием новых высоких технологий в нашей стране и привлечением молодых талантов в эту вполне стратегическую область. Ниже приведен небольшой опрос, который позволит и нам, и вам понять, а что все же значит этот модный термин, и какова его суть.

Технопредпринимательство на марше

Мы традиционно просим вас высказать свои краткие суждения по вопросу технопредпринимательства и проектной деятельности школьников. Для нас очевидно, что под технопредпринимательством и под проектной деятельностью школьников каждый понимает свое, но нам интересно ваше мнение, заодно вы сможете увидеть по мере прохождения опроса, насколько оно совпадает или отличается от мнения остальных. Ждем ваших ответов!

О наноолимпиаде замолвите слово...

Прошла XII Всероссийская олимпиада "Нанотехнологии - прорыв в Будущее!" Мы надеемся, что нам для улучшения организации последующих наноолимпиад поможет электронное анкетирование. Мы ждем Ваших замечаний, пожеланий, предложений. Спасибо заранее!



 
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.