Suspended graphene device fabrication
Tämän pro gradu -tutkielman aiheena oli tutkia itsekantavien grafeeninäytteiden
valmistusta. Grafeeni syntetisoitiin kaasufaasikasvatuksella ilmakehän paineessa kupariohutkalvoille.
Kupariohutkalvot valmistattiin käyttämällä elektronisuihkuhöyrystystä.
Projektin aikana synteesiprosessia parannettiin optimoimalla synteesiparametreja.
Syntetisoinnin jälkeen grafeeninäytteet siirrettiin piinitridikalvoille, joihin oli
valmistettu reikiä. Viimeinen vaihe siirrossa on PMMA tukikerroksen poisto grafeenin
päältä, jota tutkittiin käyttämällä kahta eri menetelmää. Näistä ensimmäinen
menetelmä oli lämpökäsittely ja toinen kriittisen pisteen kuivaus PMMA:n asetoniin
liuottamisen jälkeen. Näytteet kuvannettiin käyttämällä pyyhkäisyelektronimikroskopiaa,
läpäisyelektronimikroskopiaa sekä optista mikroskopiaa. Lisäksi näytteet
karakterisoitiin käyttämällä Raman spektroskopiaa. Työn tuloksena alun synteesiongelmien
jälkeen itsekantavaa grafeenia valmistettiin onnistuneesti. Eri PMMA:n poistomenetelmistä
lämpökäsittely toimi monikerroksiselle grafeenille, mutta yksikerroksinen
grafeeni ei selvinnyt käsittelystä. Kriittisen pisteen kuivaus toimi molemmissa
tapauksissa, mutta jätti epäpuhtauksia, joten parhaaksi menetelmäksi selvisi PMMA:
n poisto käyttämällä kriittisen pisteen kuivausta ja näytteiden puhdistus tämän
jälkeen käyttämällä lämpökäsittelyä.
...
In this Master’s thesis the production of suspended graphene devices was studied.
Graphene was synthesized using atmospheric pressure chemical vapor deposition onto
copper thin films that were fabricated using electron beam evaporation. During the
project, the synthesis process was improved by optimizing synthesis parameters. After
synthesis graphene samples were transferred onto silicon nitride membranes, which
had openings fabricated to them. The last step of the transfer was removal of PMMA
support layer from graphene, which was studied using two different methods. First
of these was thermal annealing and the second critical point drying after dissolving
the PMMA with acetone. Samples were imaged using scanning electron microscopy,
transmission electron microscopy and optical microscopy. Further characterization
was done with Raman spectroscopy. As for results, after some struggle with synthesis,
suspended graphene was successfully fabricated. As for different PMMA cleaning
methods, thermal annealing worked with multilayer graphene, but caused single layer
graphene to break. Critical point drying worked in both cases, but left residues, so
best method ended up being PMMA removal by critical point drying followed by
cleaning of graphene by annealing.
...
Metadata
Näytä kaikki kuvailutiedotKokoelmat
- Pro gradu -tutkielmat [29410]
Samankaltainen aineisto
Näytetään aineistoja, joilla on samankaltainen nimeke tai asiasanat.
-
Graphene phononic crystals fabricated with electron-beam lithography
Lankinen, Aaro (2021)Koska grafeeni on aito kaksiulotteinen materiaali, sen avulla voidaan tutkia käytännössä teorioiden ennustamaa käyttäytymistä sellaisissa järjestelmissä. Yksi erityisen kiinnostava ilmiö on lämmönjohtavuuden lasku kun ... -
Non-linear interactions of femtosecond laser pulses with graphene : photo-oxidation, imaging and photodynamics
Koivistoinen, Juha (University of Jyväskylä, 2017)This thesis presents a study focused on interactions of femtosecond laser pulses with graphene, a one atom thick carbon membrane. Graphene, which exhibits exceptional electronic and optoelectronic properties, could ... -
The role of oxidation treatments before and after CVD synthesis of graphene on copper catalytic surface
Neuvonen, Santeri (2021)Graphene is a sheet of honeycomb bonded carbon, that is only one atom thick. Aside from its remarkable strength, graphene has great conducting and photochemical prop erties. Due to its unique properties, it can be used ... -
Experimental studies on carbon nanotubes and graphene functionalized via physical adsorption with cellulose and avidin
Shao, Dongkai (University of Jyväskylä, 2018)In this Thesis I have experimentally studied structural, electronic, and optical properties of hybrids of nanocarbon materials, carbon nanotubes (CNT) and graphene, and certain biomacromolecules. The latter are especially ... -
Ultrastiff graphene
Hiltunen, Vesa-Matti; Koskinen, Pekka; Mentel, Kamila K.; Manninen, Jyrki; Myllyperkiö, Pasi; Pettersson, Mika; Johansson, Andreas (Nature Publishing Group, 2021)Graphene has exceptionally high in-plane strength, which makes it ideal for various nanomechanical applications. At the same time, its exceptionally low out-of-plane stiffness makes it also flimsy and hard to handle, ...
Ellei toisin mainittu, julkisesti saatavilla olevia JYX-metatietoja (poislukien tiivistelmät) saa vapaasti uudelleenkäyttää CC0-lisenssillä.