Orientador: Dr. Demétrio Jackson dos Santos / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Nanociências e Materiais Avançados, 2016. / A aplicação de grafeno em dispositivos tem atraído a atenção de diversas áreas de
pesquisa devido às fascinantes propriedades deste material, como flexibilidade,
resistência mecânica, alta condutividade intrínseca e modulação eletromecânica.
Para aplicações em eletrônica orgânica, no entanto, obstáculos ainda devem ser
transpostos para a maior eficiência destas nanoestruturas. Estes incluem
principalmente sua baixa compatibilidade com polímeros, propriedade de gap zero e
baixa reatividade. Uma possibilidade para que se supere estas desvantagens é a
realização controlada de processos para modificação das folhas de grafeno, como a
dopagem. Neste trabalho, é investigado um método simples, de baixo custo e de alta
eficiência para síntese de grafeno, a deposição química na fase vapor assistida por
plasma de micro-ondas (MW-PECVD), em um equipamento construído pelo
Laboratório de Filmes Finos da Universidade de São Paulo. Analisou-se a influência
dos parâmetros de processo no número de camadas, qualidade das estruturas
formadas e possibilidade de síntese em única etapa de estruturas dopadas com
nitrogênio. O grafeno foi sintetizado em folhas de cobre sob diferentes condições de
temperatura, fluxo de gases precursores e tempo de deposição. Os efeitos das
condições de crescimento na morfologia e estrutura das amostras foram
investigados por espectroscopia Raman e espectroscopia de fotoelétrons excitados
por Raios-X (XPS). O sistema mostrou-se eficiente para a síntese de folhas de
grafeno bicamada (pura e dopada) em baixa temperatura (760°C) e baixo tempo de
síntese (2,5 min), apresentando as estruturas dopadas concentração significativa de
nitrogênio (4,2%). / The application of graphene on several devices has attracted researchers from many
study areas due to the fascinating properties of graphene, such as flexibility,
mechanical resistance, high intrinsic mobility and electromechanical modulation.
Regarding applications of graphene in organic electronics, however, obstacles still
must be overcome to increase these nanostructures effectiveness. These obstacles
are mainly related to its low compatibility with polymers, intrinsic zero-gap and low
reactivity. One of the possibilities to surpass these disadvantages is the controlled
modification of graphene sheets by the application of processes such as doping. In
this work we investigate a simple, low-cost and high-effective method for synthesizing
graphene, the microwave plasma enhanced chemical vapor deposition (MWPECVD),
in a home-made equipment developed by the Thin Films Laboratory at São
Paulo University. The influence of process parameters on the number of layers,
quality of the structures and possibility of application of this process in single-step
synthesis of nitrogen-doped graphene was analyzed. Graphene was synthesized on
copper foil under different experimental conditions of temperature, flow of precursor
gases and deposition time. The effects of growth conditions on the morphology and
structure were investigated by micro-Raman spectroscopy and X-Ray photoelectron
spectroscopy (XPS). The system was proved efficient in producing bilayer graphene
at low temperature (760°C) and fast synthesis (2.5 min), presenting the doped
samples significant concentration of nitrogen (4.2%).
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:BDTD:102714 |
| Date | January 2016 |
| Creators | Vilas Boas, Cristiane Regina Stilhano |
| Contributors | Santos, Demétrio Jackson dos |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf, 93 f. : il. |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFABC, instname:Universidade Federal do ABC, instacron:UFABC |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=102714&midiaext=72865, http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=102714&midiaext=72866, Cover: http://biblioteca.ufabc.edu.brphp/capa.php?obra=102714 |
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