Способ получения графена кто

Учёные изобрели способ массового производства графена

Графен, материал XXI века, который в сотни раз прочнее стали, но в разы легче, станет более доступным.

При всех удивительных свойствах графена, таких как его гибкость и электропроводность, которые делают его неоценимо важным для многих отраслей, единственным ограничением для его широкомасштабного применения является высокая цена.

Поэтому открытие, совершённое на днях учёными из Имперского колледжа Лондона, описанное в научной работе Real-time monitoring and hydrodynamic scaling of shear exfoliated graphene, должно существенно приблизить нас к высокотехнологичному будущему.

В чём состоит открытие?

Среди множества способов производства графена, можно выделить 2 типа:

1. От меньшего к большему. Создание слоёв графена атом за атомом (например, осаждение атомов углерода из газов, таких как метан (CH₄) на медную фольгу благодаря нагреванию и резкому охлаждению) позволяет получить графен высокого качества ценой огромных временных затрат

2. От большего к меньшему. Различные способы расслоения графита (эксфолиация) позволяют быстрее получить графен, но его качество оказывается ниже

Учёные из Имперского колледжа Лондона взяли за основу второй метод, который благодаря своей скорости имеет потенциал стать методом массового производства. Они решили проблему низкого качества получаемого графена, внедрив новый процесс мониторинга в технологию производства.

Благодаря надёжному недорогому (5 долларов США) методу спектроскопического анализа с использованием недорогой оптоэлектроники, учёные получили возможность производить измерения качества и концентрации графена в реальном времени в процессе производства.

Таким образом, если раньше в процессе производства возникала проблема, учёные не знали о ней до тех пор, пока процесс эксфолиации не завершится, позволив извлечь графен и проанализировать его.

То теперь, благодаря новой технике, учёным не нужно останавливать производство и они могут осуществлять мониторинг в реальном времени и в случае необходимости вносить изменения, чтобы не допустить снижения качества и получить именно то, что им нужно.

Цена графена

Цена графена, произведённого по новой технологии, зависит от многих факторов. Но очевидно, что контроль над процессом в реальном времени позволит создавать более качественный графен, что сделает графен высокого качества более доступным для использования во многих сферах.

Это продолжит тренд ежегодного снижения цены графена и его массовая интеграция в нашу повседневную жизнь уже не за горами.

Даже при текущей цене, графен уже используется в некоторых областях. Например, для отвода тепла в смартфоне HUAWEI Mate 30 Pro. Как гласит официальный сайт HUAWEI:

Усовершенствованная система теплоотвода смартфона создана с использованием графеновой пленки, одного из самых эффективных материалов, применяемых для отвода тепла. Благодаря этому HUAWEI Mate 30 Pro способен быстро рассеивать тепло и не перегреваться в течение долгого времени.

К тому же, в трамваях Варшавы теперь будут применяться новые ионисторы от эстонской компании Skeleton Technologies, которые благодаря использованию графена превосходят ионисторы от Maxwell, Ioxus и JM Energy по плотности энергии и имеют более низкий ЭПС.

Экологичность

Учитывая, что графен войдет в нашу повседневную жизнь в виде множества товаров, улучшенных благодаря его свойствам — прогнозируемые объёмы производства графена в XXI веке очень высоки.

В связи с этим, доктор Камиль Пети, материаловед из Имперского колледжа Лондона, соавтор исследования, отметила важность совершённого открытия для экологии:

Исследование демонстрирует, что 2D материалы можно производить, используя экологичные растворители вместо токсичных химикатов, которые обычно применяют, не жертвуя при этом качеством

Кроме того, она добавила, что мониторинг процесса производства графена в реальном времени ускорит тестирование новых экологичных растворителей.

P. S. Эта статья была также опубликована в моём блоге на Яндекс.Дзен.

Источник

Простой способ получения высококачественного графена: две секунды в микроволновой печи

Волокна графена под сканирующим электронным микроскопом. Чистый графен восстановлен из оксида графена (GO) в микроволновой печи. Масштаб 40 мкм (слева) и 10 мкм (справа). Фото: Jieun Yang, Damien Voiry, Jacob Kupferberg / Rutgers University

Графен — 2D-модификация углерода, образованная слоем толщиной в один атом углерода. Материал обладает высокой прочностью, высокой теплопроводностью и уникальными физико-химическими свойствами. Он демонстрирует максимальную подвижность электронов среди всех известных материалов на Земле. Это делает графен практически идеальным материалом в самых различных приложениях, в том числе в электронике, катализаторах, элементах питания, композитных материалах и т.д. Дело за малым — научиться получать качественные слои графена в промышленных масштабах.

Химики из Ратгерского университета (США) нашли простой и быстрый метод производства высококачественного графена путём обработки оксида графена в обычной микроволновой печи. Метод на удивление примитивный и эффективный.

Оксид графита — соединение углерода, водорода и кислорода в различных соотношениях, которое образуется при обработке графита сильными окислителями. Чтобы избавиться от оставшегося кислорода в оксиде графита, а затем получить чистый графен в двумерных листах, нужно приложить значительные усилия.

Оксид графита смешивают с сильными щелочами и ещё дальше восстанавливают материал. В результате получаются мономолекулярные листы с остатками кислорода. Эти листы принято называть оксидом графена (GO). Химики испробовали разные способы удаления лишнего кислорода из GO (1, 2, 3, 4), но восстановленный такими способами GO (rGO) остаётся сильно неупорядоченным материалом, который далёк по своим свойствам от настоящего чистого графена, полученного методом химического осаждения из газовой фазы (ХОГФ или CVD).

Даже в неупорядоченной форме rGO потенциально может быть полезен для энергоносителей (1, 2, 3, 4, 5) и катализаторов (1, 2, 3, 4), но для извлечения максимальной выгоды от уникальных свойств графена в электронике нужно научиться получать чистый качественный графен из GO.

Химики из Ратгерского университета предлагают простой и быстрый способ восстановления GO до чистого графена, используя 1-2-секундные импульсы микроволнового излучения. Как видно на графиках, графен, полученный «микроволновым восстановлением» (MW-rGO) по своим свойствам намного ближе к чистейшему графену, полученному с помощью ХОГФ.

Физические характеристики MW-rGO, по сравнению с нетронутым оксидом графена GO, восстановленным оксидом графена rGO и графеном, полученным методом химического осаждения из газовой фазы (CVD). Показаны типичные хлопья GO, осаждённые на кремниевую подложку (А); рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия (B); рамановская спектроскопия © и соотношение размера кристаллов (L_a) к отношению пиков l_2D/l_G в рамановском спектре для MW-rGO, GO и ХОГФ (CVD). Иллюстрации: Rutgers University

Электронные и электрокаталитические свойства MW-rGO, по сравнению с rGO. Иллюстрации: Rutgers University

Техпроцесс получения MW-rGO состоит из нескольких этапов.

1. Окисление графита модифицированным методом Хаммерса и растворение его до однослойных хлопьев оксида графена в воде.
2. Отжиг GO, чтобы материал стал более восприимчив к микроволновому облучению.
3. Облучение хлопьев GO в обычной микроволновой печи мощностью 1000 Вт на 1-2 секунды. Во время этой процедуры GO быстро нагревается до высокой температуры, происходит десорбция кислородных групп и великолепная структуризация углеродной решётки.

Съёмка просвечивающим электронным микроскопом показывает, что после обработки СВЧ-излучателем образуется высокоупорядоченная структура, в которой кислородные функциональные группы практически полностью уничтожены.

На изображениях с просвечивающего электронного микроскопа показана структура листов графена со шкалой 1 нм. Слева — однослойный rGO, на котором много дефектов, в том числе функциональные группы кислорода (синяя стрелка) и дыры в углеродном слое (красная стрелка). По центру и справа — отлично структурированный двуслойный и трёхслойный MW-rGO. Фото: Rutgers University

Великолепные структурные свойства MW-rGO при использовании в полевых транзисторах позволяют увеличить максимальную подвижность электронов примерно до 1500 см 2 /В·с, что сравнимо с выдающимися характеристиками современных транзисторов с высокой подвижностью электронов.

Кроме электроники, MW-rGO пригодится в производстве катализаторов: он показал исключительно маленькое значение коэффициента Тафеля при использовании в качестве катализатора при реакции выделения кислорода: примерно 38 мВ на декаду. Катализатор на MW-rGO также сохранил стабильность в реакции выделения водорода, которая продолжалась более 100 часов.

Всё это предполагает отличный потенциал для использования восстановленного в микроволновом излучении графена в промышленности.

Источник

Методы получения графена

Теоретические исследования графена начались задолго до получения реальных образцов.

В 30-40-х гг. прошлого века проведенные расчёты показали, что свободная двумерная плёнка должна быть термодинамически нестабильной. По этой причине монослойные структуры получали лишь на поверхности объёмных материалов.

Первые шаги к изготовлению одиночных углеродных слоёв были сделаны в 60-70-х гг. с использованием коллоидных растворов оксида графита и с применением методов химического осаждения из газовой фазы углеводородов на металлические подложки или на их карбиды. В другом методе было показано, что высокотемпературная обработка карбида кремния с испарением кремния приводит к образованию однослойной углеродной плёнки. Реализуется, так называемый, эпитаксиальный рост. Однако во всех перечисленных выше работах были получены плёнки толщиной не менее 20-30 слоёв, которые по своей сути не являлись графеном.

В связи с существенным влиянием метода синтеза графена на его окончательные физические свойства представляется целесообразным детально рассмотреть наиболее распространённые методы формирования образцов этого материала.

Новый этап развития графена начался с получением однослойных и двухслойных образцов в 2004 году, когда учёные с помощью многократного использования адгезионной ленты отделили монослой графена от объёмного графита и перенесли его на кремниевую подложку с окислом толщиной 300 нм. После демонстрации в этих работах уникальных электронных свойств графена началось бурное развитие графеновых исследований. Параллельно изучались разнообразные свойства графена, которые до этого были лишь теоретически предсказаны, исследовались новые методы получения экспериментальных образцов.

Таким образом графен делят на несколько категорий по способу его получения:

1. отщеплённый графен;
2. химический графен;
3. эпитаксиальный графен на металлах или эпитаксиальный графен на SiC;
4. CVD графен (на никеле или на меди).

От пластины объёмного хорошо ориентированного пиролитического графита с помощью адгезионной ленты отделяется тонкая плёнка толщиной в несколько сотен слоёв.

Далее, при многократном повторении процедуры можно сформировать на ленте однослойную графеновую плёнку.

Эта углеродная плёнка переносится на подложку из окисленного кремния с фиксированной толщиной окисла (300 нм). Графен удерживается на подложке за счёт Ван-дер-Ваальсого взаимодействия (рис. 3). Наряду с монослоем графена на подложке также остаётся большое количество чешуек с поперечным размером не более 100 мкм, содержащих до 100 графеновых слоёв.

Рис.3 Схема получения образцов графена методом микромеханического отщепления.

Таким образом, обнаружение отдельного монослойного кластера размером не более 100 мкм на подложке с размером не более двух сантиметров становится весьма трудоёмким процессом. Однако бесспорное преимущество данной методики на сегодняшний день заключается в получении монослоя графена наивысшего качества.

Такие образцы идеально подходят для проведения экспериментов по исследованию электронных свойств графена, измерению его проводимости или созданию прототипов устройств на основе графена, например, квантового транзистора. Единственным и очень существенным недостатком этого метода является отсутствие возможности его использования для масштабного производства графена из-за специфики метода – преимущественно ручной работы.

Второй метод — химический. Он, в свою очередь, подразумевает несколько возможных вариантов приготовления графен-содержащих суспензий (рис. 4). Наиболее ранним химическим методом считают получение графена восстановлением оксида графита.

Рис. 4. Пути получения графена через расщепление различных предшественников.

Этот эффективный подход к разделению графитовых слоёв основан на использовании химических окислителей, это приводит к окислению внутренних слоёв графита и, как следствие, к увеличению межслойного расстояния в кристалле и, соответственно, к снижению энергии взаимодействия между слоями. В результате облегчается возможность разделения графитовых слоёв в жидкой фазе, что позволяет синтезировать образцы оксида графена с поперечными размерами порядка нескольких сотен микрометров.

Последующее восстановление графена из оксида производится также с использованием химического воздействия. Исследования показывают, что обычно поверхность окисленных слоёв графена содержит гидроксильные и эпоксидные группы, в том время как края листов могут заканчиваться карбоксильными и карбонильными группами.

Другой разновидностью химического метода получения графена является жидкофазное расслоение графита. Простейший способ расслоения графита на отдельные графеновые листы основан на использовании поверхностно-активных органических жидкостей.

Подобный подход использует слоистую структуру кристаллического графита, благодаря которой возможно проникновение атомов и молекул различной природы в пространство между слоями и увеличение расстояния между слоями. В результате оказывается возможным разделение графитовых слоёв при механическом воздействии на них.

Длительная ультразвуковая обработка и центрифугирование мелкодисперсного графита в присутствии поверхностно-активного вещества (ПАВ) приводит к образованию суспензии, содержащей подвешенные однослойные листы графена, а также образцы графена, состоящие из нескольких слоёв.

Суспензия, подготовленная подобным способом, содержит, как правило, не только однослойные графеновые чешуйки, но и изогнутые листы, и двухслойные или многослойные образцы графена. Поперечные размеры этих объектов во всех случаях составляли несколько микрометров.

Третий метод — эпитаксиальный. Эпитаксиальное выращивание графена на металлических поверхностях таких монокристаллов, как рутений, иридий, платина, палладий, никель и т.д. В основе этого метода лежит возрастающий характер температурной зависимости растворимости углерода в переходных металлах. При температуре, превышающей 1000°С, в присутствии какого-либо источника углерода в результате химического осаждения углерода из газовой фазы происходит насыщение металла.

Далее, в высоком или ультравысоком вакууме при давлении 10 -10 миллибар и понижении температуры подложки растворимость углерода в металле значительно падает, и за счёт термического сжатия кристаллической решётки кристалла углерод выходит на поверхность, формируя графеновые домены большой площади (рис. 5).

Рис.5 Схематическое изображение основных процессов, происходящих при эпитаксиальном росте графена из углеводородных молекул Е. 1) Они оседают на поверхности, подвергаются разложению через ряд реакций дегидрирования, приводящих к различным видам CxHy, показанными как Ed и Н-атомов. Новые виды диффундируют через поверхность. Меньшие формы углерода М и D не диффундируют, а слипаются в более крупные кластеры атомов С. Атомы Н исходной молекулы мигрируют с поверхности и формируют молекулу водорода, которая испаряется с поверхности. И, наконец, некоторые из таких кформ, как М и D, или даже их больших кластеров C, может присоединятьк острову G на ее краю.

Безусловно, для каждого из перечисленных металлов существуют определённые условия синтеза монослоя графена, но механизм синтеза, а также преимущества и недостатки изготовления образцов таким методом для всех подложек одинаковы. К положительным сторонам этого подхода к синтезу графена является особенность формирования исключительно тонких и достаточно масштабных образцов, содержащих один или два слоя, и имеющих размеры высокоориентированных кластеров до 200 мкм.

Также к плюсам этого подхода относится возможность изучения кристаллической решётки графена с помощью сканирующего туннельного микроскопа. Но с другой стороны, графен, образованный на поверхности металлической подложки не может быть перенесён на какую-либо другую подложку без повреждения металла, который, в свою очередь является весьма дорогостоящим расходным материалом.

Другой разновидностью эпитаксиального роста графена является термическое разложение карбида кремния. В условиях вакуума или при давлении аргона 10-900 мбар подложка из 6H-SiC(0001) нагревается со скоростью 2-3 градуса в секунду до температуры 1500-2000°С и затем с такой же скоростью охлаждается по истечению нескольких минут.

Метод кажется простым и эффективным, но было показано, что качество синтезируемых образцов сильно зависит от степени совершенства структуры исходного кристалла. Преимущества подобного подхода связаны, в первую очередь, с тем, что размер синтезируемых образцов при хорошем качестве кристалла может быть сопоставим с размерами самого кристалла.

Кроме того, для исследования электрических характеристик графена его необходимо располагать на диэлектрической подложке, поэтому благодаря свойствам SiC не возникает необходимости переноса графена на другие подложки. Но всё же изготовление конечных устройств на основе графена при его синтезе данным методом не представляется возможным из-за сложности переноса графена на конечную подложку.

Химическое газофазное осаждение (от англ. chemical vapor deposition — CVD). Уже в 1976 году было известно о синтезе графита на никеле. Было показано, что при температуре 900°C на металлической подложке возможно формирование графитовой плёнки толщиной 400 Ǻ. Механизм образования графитоподобной плёнки весьма прост (рис. 6).

Рис. 6. Схема формирования графеновой плёнки на поверхности никеля или меди с помощью метода химического газофазного осаждения.

В смеси углеродсодержащего газа, водорода и аргона при различных давлениях (от нескольких долей милиторра до атмосферного) при нагревании происходит разложение на углерод и составляющие при температурах ниже 400°С.

Далее, при повышении температуры атомы углерода осаждаются на никелевую подложку, начиная с 650°С. При температурах выше 800°С они начинают диффундировать в объём никеля. Нагрев останавливается при температурах 950-1000°С, и затем, при охлаждении образца до комнатной температуры кристаллическая решётка металла (вследствие термического сжатия) выдавливает атомы углерода на поверхность, где они формируют графитоподобную структуру, так как постоянная решётки никеля очень близка к постоянной решётке графита. При подборе определённых параметров синтеза, таких как толщина никелевой плёнки, максимальная температура синтеза, время синтеза и скорость охлаждения образца, можно добиться формирования тонкой графеновой плёнки — вплоть до получения монослоя графена.

Формирование графеновой плёнки на поверхности медной поликристаллической подложки несколько отличается от процесса на никелевой подложке. Так как растворимость углерода в меди примерно в 1000 раз меньше, чем в никеле, то после разложения углеродсодержащего газа и осаждения углерода на поверхности меди диффузия в объём не происходит.

С увеличением температуры медной подложки увеличивается вероятность образования графеновой плёнки и площадь, покрываемая ей. При этом на меди невозможно образование многослойных графеновых листов, так как медь является катализатором при осаждении углерода.

При покрытии монослоем графена поверхности меди образование последующих слоёв становится очень маловероятным. Этот метод очень перспективным для масштабного производства графена. И именно этот метод использует компания Русграфен при изготволении своих образцов графена.

Список использованной литературы:

[1]. H. W. Kroto, J. R. Heath, S. C. O’Brien, R. F. Curl, R. E. Smalley, “C60: Buckminsterfullerene”, Nature 318, 162 – 163 (1985).

[2]. S. Iijima, “Helical microtubules of graphitic carbon”, Nature 354, 56 – 58 (1991).

[3]. P. R. Wallace, “The Band Theory of Graphite”, Physical Review 71, 622–634 (1947).

[4]. D. P. DiVincenzo, E. J. Mele, “Self-consistent effective-mass theory for intralayer screening in graphite intercalation compounds”, Physical Review B 29, 1685–1694 (1984).

[5]. T. W. Ebbesen, H. Hiura, “Graphene in 3-dimensions: Towards graphite origami” Advanced Materials 7, 582–586 (1995).

[6]. A. K. Geim, K. S. Novoselov, “The rise of graphene”, Nature Materials 6, 183 — 191 (2007).

[7]. K. S. Novoselov, A. K. Geim, S. V. Morozov, D. Jiang, Y. Zhang, S. V. Dubonos, I. V. Grigorieva, A. A. Firsov, “Electric field effect in atomically thin carbon films”, Science 306, 666–669 (2004).
sics Reports 542 (3), 195-295 (2014).

[8]. M. I. Katsnelson, “Graphene: carbon in two dimensions”, Materials Today 10 (1–2), 20–27 (2007).

[9]. B. T. Kelly, “Physics of Graphite”, Applied Science Publishers (1981).

[10]. H. P. Boehm, A. Clauss, G. Fischer, U. Hofmann, “Surface properties of extremely thin graphite lamellae”, Proc. of the Fifth Conference on Carbon, Pergamon Press, London, 73 (1962).

[11]. H. P. Boehm, A. Clauss, G. O. Fischer, U. Hofmann, “Dünnste kohlenstoff-folien”, Z. Naturforsch. B, 17, 150 (1962).

[12]. M. Eizenberg, J. M. Blakely, “Carbon monolayer phase condensation on Ni(111)”, Surface Science 82(1), 228–236 (1979).

[13]. T. Aizawa, R. Souda, S. Otani, Y. Ishizawa, C. Oshima, “Anomalous bond of monolayer graphite on transition-metal carbide surfaces”, Physical Review Letters 64, 768-771 (1990).

[14]. A. J. Van Bommel, J. E. Crombeen, A. Van Tooren, “LEED and Auger electron observations of the SiC(0001) surface”, Surface Science 48(2), 463–472, (1975).

[15]. I. Forbeaux, J.-M. Themlin, J.-M. Debever, “Heteroepitaxial graphite on 6H-SiC(0001): Interface formation through conduction-band electronic structure”, Physical Review B 58, 16396–16406 (1998).

[16]. B. Z. Jang, A. Zhamu, “Processing of nanographene platelets (NGPs) and NGP nanocomposites: a review”, Journal of Materials Science 43(15), 5092-5101 (2008).

[17]. K. S. Novoselov, D. Jiang, F. Schedin, T. J. Booth, V. V. Khotkevich, S. V. Morozov, A. K. Geim, “Two-dimensional atomic crystals”, Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 102(30), 10451-10453 (2005).

[18]. J. C. Meyer, A. K. Geim, M. I. Katsnelson, K. S. Novoselov, T. J. Booth, S. Roth, “The structure of suspended graphene sheets”, Nature (London) 446, 60 (2007).

[19]. K. P. Loh, Q. Bao, P. K. Ang, J. Yang, “The chemistry of graphene”, Journal of Materials Chemistry 20, 2277-2289 (2010).

[20]. S. Park, R. S. Ruoff, “Chemical methods for the production of graphenes”, Nature Nanotechnology 4, 217-224 (2009).

[21]. O. C. Compton, S. T. Nguyen, “Graphene Oxide, Highly Reduced Graphene Oxide, and Graphene: Versatile Building Blocks for Carbon-Based Materials” Small 6, 711–723 (2010).

[22]. S. Marchini, S. Günther, J. Wintterlin, “Scanning tunneling microscopy of graphene on Ru(0001)”, Physical Review B 76, 075429-1 – 075429-9 (2007).

[23]. Y. Pan, H. Zhang, D. Shi, J. Sun, S. Du, F. Liu, H.-J. Gao, “Highly Ordered, Millimeter-Scale, Continuous, Single-Crystalline Graphene Monolayer Formed on Ru (0001)”, Advanced Materials 21, 2777–2780 (2009).

[24]. P. W. Sutter, J.-I. Flege, E. A. Sutter, “Epitaxial graphene on ruthenium”, Nature Materials 7, 406 — 411 (2008).

[25]. R. van Gastel, A. T. N’Diaye, D. Wall, J. Coraux, C. Busse, N. M. Buckanie, F.-J. Meyer zu Heringdorf, M. Horn von Hoegen, T. Michely, B. Poelsema, “Selecting a single orientation for millimeter sized graphene sheets”, Applied Physics Letters 95, 121901-1 – 121901-3 (2009).

[26]. J. Coraux, A. T. N‘Diaye, C. Busse, Thomas Michely, “Structural Coherency of Graphene on Ir(111)”, Nano Letters 8(2), 565–570 (2008).

[27]. T. N’Diaye1, J. Coraux, T. N. Plasa, C. Busse, T. Michely, “ Structure of epitaxial graphene on Ir(111)”, New Journal of Physics 10, 043033 (2008).

[28]. T.A. Land, T. Michely, R.J. Behm, J.C. Hemminger, G. Comsa, “STM investigation of single layer graphite structures produced on Pt(111) by hydrocarbon decomposition”, Surface Science 264(3), 261–270 (1992).

[29]. P. Sutter, J. T. Sadowski, E. Sutter “Graphene on Pt(111): Growth and substrate interaction”, Physical Review B 80, 245411-1 – 245411-10 (2009).

[30]. M. Gao, Y. Pan, L. Huang, H. Hu, L. Z. Zhang, H. M. Guo, S. X. Du, and H.-J. Gao, “Epitaxial growth and structural property of graphene on Pt(111)”, Applied Physics Letters 98, 033101-1 – 033101-3 (2011).

[31]. S.-Y. Kwon, C. V. Ciobanu, V. Petrova, V. B. Shenoy, J. Bareño, V. Gambin, I. Petrov, S. Kodambaka, “Growth of Semiconducting Graphene on Palladium”, Nano Letters 9 (12), 3985–3990 (2009).

[32]. Y. Murata, E. Starodub, B. B. Kappes, C. V. Ciobanu, N. C. Bartelt, K. F. McCarty, S. Kodambaka, “Orientation-dependent work function of graphene on Pd(111)”, Applied Physics Letters 97, 143114-1 – 143114-3 (2010).

[33]. Д. Ю. Усачёв, А. М. Добротворский, А. М. Шикин, В. К. Адамчук, А. Ю. Варыхалов, O. Rader, W. Gudat, “Морфология графена на поверхностях монокристалла Ni. Экспериментальное и теоретическое исследование”, Известия РАН. Серия физическая. 73 (5), 719–722 (2009).

[34]. D. Usachov, A. M. Dobrotvorskii, A. Varykhalov, O. Rader, W. Gudat, A. M. Shikin, V. K. Adamchuk, “Experimental and theoretical study of the morphology of commensurate and incommensurate graphene layers on Ni single-crystal surfaces”, Physical Review B. 78, 085403-1 – 085403-9 (2008).

[35]. Yu. S. Dedkov, M. Fonin, U. Rüdiger, C. Laubschat, “ Graphene-protected iron layer on Ni(111)”, Applied Physics Letters 93, 022509 (2008).

[36]. E. Rollings, G. Gweon, S. Zhou, B. Mun, J. Mcchesney, B. Hussain, A. Fedorov, P. First, W. Deheer, A. Lanzara, “Synthesis and characterization of atomically thin graphite films on a silicon carbide substrate”, Journal of Physics and Chemistry of Solids 67(9-10), 2172-2177 (2006).

[37]. L. B. Biedermann, M. L. Bolen, M. A. Capano, D. Zemlyanov, R. G. Reifenberger, “Insights into few-layer epitaxial graphene growth on 4H-SiC(0001) substrates from STM studies”, Physical Review B 79, 125411-1 – 125411-10 (2009).

[38]. C. Berger, Z. Song, X. Li, X. Wu, N. Brown, C. Naud, D. Mayou, T. Li, J. Hass, A. N. Marchenkov, E. H. Conrad, P. N. First, W. A. de Heer, “Electronic Confinement and Coherence in Patterned Epitaxial Graphene”, Science 312 (5777), 1191-1196 (2006).

[39]. K. V. Emtsev, A. Bostwick, K. Horn, J. Jobst, G. L. Kellogg, L. Ley, J. L. McChesney, T. Ohta, S. A. Reshanov, J. Röhrl, E. Rotenberg, A. K. Schmid, D. Waldmann, H. B. Weber, T. Seyller, “Towards wafer-size graphene layers by atmospheric pressure graphitization of silicon carbide”, Nature Materials 8, 203-207 (2009).

[40]. A.-S. Johansson, J. Lu, J.-O. Carlsson, “TEM investigation of CVD graphite on nickel”, Thin Solid Films 252(1), 19–25 (1994).

[41]. A. N. Obraztsov, E. A. Obraztsova, A. V. Tyurnina, A. A. Zolotukhin, “Chemical vapor deposition of thin graphite films of nanometer thickness”, Carbon, 45(10), 2017–2021 (2007).

[42]. Q. Yu, J. Lian, S. Siriponglert, H. Li, Y. P. Chen, S.-S. Pei, “Graphene segregated on Ni surfaces and transferred to insulators”, Applied Physics Letters 93, 113103-1 – 113103-3 (2008).

[43]. A. Reina, X. Jia, J. Ho, D. Nezich, H. Son, V. Bulovic, M. S. Dresselhaus, J. Kong, “Large Area, Few-Layer Graphene Films on Arbitrary Substrates by Chemical Vapor Deposition”, Nano Letters 9 (1), 30-35 (2009).

[44]. K. S. Kim, Y. Zhao, H. Jang, S. Y. Lee, J. M. Kim, K. S. Kim, J.-H. Ahn, P. Kim, J.-Y. Choi, B. H. Hong, “Large-scale pattern growth of graphene films for stretchable transparent electrodes”, Nature 457, 706-710 (2009).

[45]. H. Cao, Q. Yu, R. Colby, D. Pandey, C. S. Park, J. Lian, D. Zemlyanov, I. Childres, V. Drachev, E. A. Stach, M. Hussain, H. Li, S. S. Pei, Y. P. Chen, “Large-scale graphitic thin films synthesized on Ni and transferred to insulators: Structural and electronic properties”, Journal of Applied Physics 107, 044310-1 – 044310-7 (2010).

[46]. X. Li, W. Cai, J. An, S. Kim, J. Nah, D. Yang, R. Piner, A. Velamakanni, I. Jung, E. Tutuc, S. K. Banerjee, L. Colombo, Rodney S. Ruoff, “Large-Area Synthesis of High-Quality and Uniform Graphene Films on Copper Foils”, Science 324, 1312-1314 (2009).

[47]. X. Li, Y. Zhu, W. Cai, M. Borysiak, B. Han, D. Chen, R. D. Piner, L. Colombo, R. S. Ruoff, “Transfer of large-area graphene films for high-performance transparent conductive electrodes”, Nano Letters 9(12), 4359-63 (2009).

[48]. S. Bae, H. Kim, Y. Lee, X. Xu, J.-S. Park, Y. Zheng, J. Balakrishnan, T. Lei, H. R. Kim, Y. I. Song, Y.-J. Kim, K. S. Kim, B. Özyilmaz, J.-H. Ahn, B. H. Hong, S. Iijima, “Roll-to-roll production of 30-inch graphene films for transparent electrodes”, Nature Nanotechnology 5, 574–578 (2010).

[49]. C. Mattevi, H. Kim, M. Chhowalla , “A review of chemical vapour deposition of graphene on copper”, Journal of Materials Chemistry 21, 3324-3334 (2011).

[50]. Е. Д. Грайфер, В. Г. Макотченко, А. С. Назаров, С.-Дж. Ким, В. Е. Фёдоров, “Графен: химические подходы к синтезу и модификации”, Успехи химии 80 (8), 784-804 (2011).

Источник