%34تخفیف

رشد گرافن حوزه بزرگ به روش CVD بر روی کاتالیست مس

تعداد 89 صفحه  درword

گروه حالت جامد

کارشناسی ارشد (M.Sc. ) در رشته فیزیک

گرایش حالت جامد

رشد گرافن حوزه بزرگ به روش CVD بر روی کاتالیست مس

امروزه نانو تکنولوژی در پیشبرد دانش بشری جایگاه ویژه ای یافته و اکتشافات حوزه نانو به علوم فیزیک وشیمی جان تازه ای می بخشد.در این میان کشف گرافن چون انفجاری علوم طبیعی را تکان داده تا آن جا که جایزه نوبل سال 2010 به کاشفان گرافن اختصاص یافته است.

گرافن یک صفحه دوبعدی از اتم های کربن است که این اتمها در نظمی مشابه نظم کندوی زنبور عسل مرتب شده اند و نویدبخش گسترش دانش در عرصه فیزیک جدید و تکنولوژی می باشند. گرافن فراتر از هر ماده دیگری فعالیت های علمی گسترده ای رادر حوزه کاربرد به خود اختصاص داده است.مانند: صنایع الکترونیک ،ترانزیستورها،ساخت باتری های قابل شارژ توانمند و….همچنین این ماده به عنوان کاندیدای اصلی نسل بعدی ترانزیستورها مطرح است، لذا بسیاری از محققان در سراسر دنیا تصمیم به دستیابی به این ماده معجزه آسای قرن 21 گرفته واز روشهای متفاوتی آن را رشد داده اند.هدف از بیان این مطالب عنوان پایان نامه کارشناسی ارشد اینجانب رشد گرافن برروی مس و اندازه گیری حوزه های گرافنی می باشد.

                      فهرست مطالب

  عنوان                                                                                                                                                    صفحه

چکیده 1

فصل اول: گرافن 2

مقدمه 3

1- 1 گرافیت 3

1-2 کشف گرافن و روش های تهیه آن 4

1-3 گرافن چیست ؟ 6

1- 4 ساختار گرافن 6

1- 5 تفاوت گرافیت و گرافن 7

1- 6 ساختار اتمی صفحه گرافن 8

1- 7 ساختار الکترونی گرافن 9

1-8 روش های مشخصه یابی گرافن 10

1-10جذب کامل نور توسط گرافن 11

فصل دوم : روش های ساخت و تولید گرافن 12

2-1 روش شیمیایی هامر 13

2-2 سنتز اکسید گرافن از پودر گرافیت 14

2-3 گرافن تک لایه از اکسید گرافیت 14

2-4 تورق مکانیکی پیروگرافیتی 15

2-5 روش رسوب بخار شیمیایی(CVD) 16

2-6 استفاده از میکروارگانیسم ها 17

2-7 استفاده از یخ خشک 18

فصل سوم:کاربردهای گرافن 20

3-1 ساخت ترانزیستورهای بسیار کوچک 21

3-2 ذخیره انرژی و داده ها 21

3-3 تجهیزات نوری،سلولهای خورشیدی 22

3-4 نازک ترین جامه نامرئی 23

3-5 کاهش زمان شارژ باتری ها 23

3-6 ویژگیهای برجسته گرافن 24

فصل چهارم : دستگاه های ساخت و اندازه گیری 25

4- 1 کوره الکتریکی 26

4-1-1مشخصات کوره 26

4-1-2 سازه و اجزای دستگاه 26

4-1-3 سیستم حرارتی و نحوه استقرار المنت ها 27

4-1-4 تیوب دستگاه 27

4-1-5 اجزا داخلی 27

4-1-6 آب بندی تیوب 27

4-1-7 شارژ و دشارژ گاز 27

4-1-8 تجهیزات جانبی 27

4-1-9 تجهیزات نصب شده 28

4-2 پمپ روتاری 28

4-3 دستگاه طیف سنجی رامان (RAMAN) 29

4-4 میکروسکوپ نوری 30

4-5 میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) 31

5- فصل پنجم : مراحل رشد و انتقال 32

5-1 روش آماده سازی زیر لایه ها 33

5-2 مخلوط کردن گازها 33

5-3 مرحله احیا کاتالیست و رشد 34

5-3-1 معرفی نمونه ها 34

5-3-2 احیا نمودن نمونه ها 34

5-3-3 معرفی گازها 34

5-4 آنالیز رامان (RAMAN) 34

5-6 اکسایش گرمایی 35

5-7 مراحل انتقال 36

فصل ششم : نتایج آزمایشات 39

6-1 چکیده نتایج نمونه های فویل مسی 40

6-1-2 نتایج آنالیز نمونه فویل مسی2 44

6-1-3 نتایج آنالیز نمونه فویل مسی3 46

6-1-4 نتایج آنالیز نمونه فویل مسی4 48

6-1-5 نتایج آنالیز نمونه فویل مسی5 50

6-1-6 نتایج آنالیز نمونه فویل مسی6 52

6-1-7 نتایج آنالیز نمونه فویل مسی7 54

6-1-8 نتایج آنالیز نمونه فویل مسی8 57

6-1-10 نتایج آنالیز نمونه فویل مسی10 62

6-1-11 نتایج آنالیز نمونه فویل مسی11 64

6-1- 12 نتایج آنالیز نمونه فویل مسی 12 66

6-1-13 نتایج آنالیز نمونه فویل مسی 13 68

6-1- 14 نتایج آنالیز نمونه فویل مسی 14 70

6-1-15 نتایج آنالیز نمونه فویل مسی 15 72

6- 2  اندازه های حوزه های گرافنی 77

6-2-1 مقایسه حوزه های گرافنی 82

نتیجه گیری 84

پیشنهادات 84

منابع و مراجع 85

 

 

فهرست جدول ها

عنوان                                                                                                                                          صفحه

جدول 6-1 نمونه های فویل مسی1،2،3،4،5 رشد داده شده 40

جدول6-2 نمونه های فویل مسی 6،7 رشد داده شده 40

جدول 6-3 نمونه فویل مسی8 رشد داده شده 41

جدول 6-4 نمونه های فویل مسی 9،10 ،11 رشد داده شده 41

جدول 6-5 نمونه های فویل مسی 13،12 ،14 و15رشد داده شده 41

جدول 6-6 آنالیز رامان گرافن با شرایط رشد متفاوت روی زیرلایه های مس 75

فهرست تصاویر

عنوان                                                                                                                                صفحه

شکل 1-1 ساختارهاي بلوري آلتروپ هاي مختلف کربن (چپ به راست) الماس و گرافیت هاي سه بعدي(3D) گرافن دو بعدي (2D) نانولوله های یک بعدی(1D) و توپ باکی صفر بعدی(0D) 3

شکل 1-2 گرافیت 4

شکل 1-3 گرافن 6

شکل 1-4 یک صفحه گرافنی 6

شکل 1-5 پیوند اتم های کربن و ساختار شش ضلعی گرافن 7

شکل 1- 6 گرا فن 8

شکل 1-7 گرافیت 8

شکل1-8 ساختار اتمی صفحه گرافن 9

شکل 1-9 ساختار الکترونی گرافن 9

شکل 1-10 گرافن 10

شکل 1-11 جذب کامل مادون قرمز توسط گرافن 11

شکل 1-12 جذب کل نور بوسیله آرایه اي از دیسک هاي گرافنی 11

شکل2-1 شماتیک ساخت گرافن به روش شیمیایی هامر 13

شکل 2-2 سنتز اکسید گرافن از پودر گرافیت 14

شکل 2-3 ساختار تک لایه اکسید گرافیت 15

شکل 2-4 لایه هاي گرافن به دست آمده با روش تورق مکانیکی 16

شکل 2-5 تولید گرافن از روش رسوب بخار شیمیایی(CVD) 17

شکل 2-6 تولید گرافن با استفاده از میکروارگانیسم ها 18

شکل 2-7 تولید گرافن توسط یخ خشک 19

شکل 3-1 ساخت ترانزیستور 21

شکل 3-2 ذخیره انرژی در لایه های گرافن 22

شکل 3-3 تجهیزات نوری،سلولهای خورشیدی 22

شکل 3-4 استفاده از گرافن برای کاهش زمان شارژ باتری ها 23

شکل 3-5 گرافن 24

تصویر 4-1 کوره الکتریکی 26

تصویر4- 2 اجزاداخلی کوره 26

تصویر 4-3 کوره الکتریکی با تجهیزات نصب شده 28

تصویر 4-4 پمپ روتاری استفاده شده 29

شکل 4-5 نمایه پمپ روتاری 29

تصویر 4-6 دستگاه آنالیز رامان 30

تصویر 4-7 میکروسکوپ نوری 30

تصویر 4-8 دستگاه میکروسکوپ الکترونی(SEM) دانشکده فنی دانشگاه تهران 31

تصویر5-1 دستگاه آلتراسونیک 33

تصویر5-2 فویل مسیcm1× cm1 33

تصویر 5-3 گازهای استفاده شده 33

تصویر5-4 نمونه های فویل مسی 34

تصویر 5-5 دستگاه آنالیز رامان تربیت مدرس 35

تصویر 5-6 نمونه سیلیکون 35

تصویر5-7 کوره الکتریکی در دما  c 0 1000 35

تصویر 5-8 اکسید سیلیکون 35

تصویر 5-9 فویل های مسی آماده شده 37

تصویر 5-10 پلیمر PMMA 37

تصویر 5-11  دستگاه Spin coat 37

تصویر 5-12 دستگاه هیتر برقی 37

تصویر 5-13 HCl 37

تصویر5-14 اکسید سیلیکون 37

تصویر 5- 15 فویل مسی در حمام آب 37

تصویر 5-16آب DI 37

تصویر 5-17 دی کلرومتان 38

تصویر 5-18 فویل مسی پوششی روی هیتر 38

تصویر 5-19کوره الکتریکی 38

تصویر 5-20 فویل مسی روی هیتر 38

تصویر 6-1 کوره الکتریکی 40

تصویر 6-2 فویل مسی cm 1× cm1 40

تصویر6-3 نمونه فویل مسی 1(S1) 42

تصویر6-4 میکروسکوپ نوری نمونه شماره 1(S1) 42

تصویر6-5 نمونه شماره 2(S2) 44

تصویر6-6 میکروسکوپ نوری نمونه شماره 2(S2) 44

تصویر6-7 نمونه شماره 3 (S3) 46

تصویر6-8 میکروسکوپ نوری نمونه شماره 3 (S3) 46

تصویر6-9 نمونه شماره 4(S4) 48

تصویر6-10 میکروسکوپ نوری نمونه 4 (S4) 48

تصویر6-11 نمونه شماره 5 (S5) 50

تصویر6-12 میکروسکوپ نوری نمونه 5 (S5) 50

تصویر6-13 نمونه شماره 6 (S6) 52

تصویر6-14 میکروسکوپ نوری نمونه 6 (S6) 52

تصویر6-15 نمونه شماره 7 (S7) 54

تصویر6-16 میکروسکوپ نوری نمونه 7 (S7) 54

تصویر 6-17 نمونه شماره 8 (S8) 57

تصویر6-18 میکروسکوپ نوری نمونه 8 (S8) 57

تصویر6-19 نمونه شماره 9 (S9) 60

تصویر6-20 میکروسکوپ نوری نمونه 9 (S9) 60

تصویر6-21 نمونه شماره 10 (S10) 62

تصویر6-22 میکروسکوپ نوری نمونه 10 (S10) 62

تصویر6-23 نمونه شماره 11 (S11) 64

تصویر6-24 میکروسکوپ نوری نمونه 11 (S11) 64

تصویر6-25 نمونه شماره 12 (S12) 66

تصویر6-26 میکروسکوپ نوری نمونه 12 (S12) 66

تصویر6-27 نمونه شماره 13 (S13) 68

تصویر6-28 میکروسکوپ نوری نمونه 13 (S13) 68

تصویر6-29 نمونه شماره 14 (S14) 70

تصویر6-30 میکروسکوپ نوری نمونه 14 (S14) 70

تصویر 6-31 نمونه شماره 15 (S15) 72

تصویر 6-32  میکروسکوپ نوری نمونه 15 (S15) با بزرگنمایی 1000 72

تصویر 6-33 تصاویر  SEMنمونه 10(S10) 78

تصویر 6-34 تصاویر  SEMنمونه 12(S12) 79

تصویر 6-35 تصاویر  SEMنمونه 14(S14) 80

تصویر 6-36 تصاویر  SEMنمونه 15(S15) 81

تصویر 6- 37 تصویر  SEMنمونه 12 82

تصویر 6- 38 تصویر  SEM نمونه 10 82

تصویر 6- 39 تصویر  SEM نمونه 15 82

تصویر 6- 40 تصویر  SEM نمونه 10 82

تصویر 6- 41 تصویر  SEMنمونه 12 83

تصویر 6- 42 تصویر  SEM نمونه 14 83

تصویر 6- 43 تصویر  SEM نمونه 14 83

تصویر 6- 44 تصویر  SEM نمونه 12 83

فهرست گراف ها

عنوان                                                                                                                               صفحه

گراف 6-1 : آنالیز رامان نمونه 1 (S1) 43

گراف 6-2 : آنالیز رامان نمونه 2 (S2) 45

گراف6-3 : آنالیز رامان نمونه 3 (S3) 47

گراف 6-4 : آنالیز رامان نمونه 4 (S4) 49

گراف 6-5 : آنالیز رامان نمونه 5 (S5) 51

گراف 6-6 : آنالیز رامان نمونه 6 (S6) 53

گراف 6-7 : آنالیز رامان نمونه 7 (S7) 55

گراف 6-7-1 : آنالیز رامان نمونه 7 (S7) پس از انتقال 56

گراف 6-8 : آنالیز رامان نمونه 8 (S8) 58

گراف 6-9 : آنالیز رامان نمونه 9 (S9) 61

گراف 6-10 : آنالیز رامان نمونه 10 (S10) 63

گراف 6-11 : آنالیز رامان نمونه 11 (S11) 65

گراف 6-12 : آنالیز رامان نمونه 12 (S12) 67

گراف 6-13 : آنالیز رامان نمونه 13 (S13) 69

گراف 6-14 : آنالیز رامان نمونه 14 (S14) 71

گراف 6-15 : آنالیز رامان نمونه 15 (S15) 73

گراف 6- 16 آنالیز رامان فویل مسی 74

نقد و بررسی‌ها

هنوز بررسی‌ای ثبت نشده است.

اولین کسی باشید که دیدگاهی می نویسد “رشد گرافن حوزه بزرگ به روش CVD بر روی کاتالیست مس”

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

قبلا حساب کاربری ایجاد کرده اید؟
گذرواژه خود را فراموش کرده اید؟
Loading...
enemad-logo