JAŠEK, Ondřej, Jozef TOMAN, Jana JURMANOVÁ, Miroslav ŠNÍRER, Vít KUDRLE and Vilma BURŠÍKOVÁ. Study of graphene layer growth on dielectric substrate in microwave plasma torch at atmospheric pressure. Diamond and Related Materials. Lausanne: Elsevier, 2020, vol. 105, May 2020, p. 1-9. ISSN 0925-9635. Available from: https://dx.doi.org/10.1016/j.diamond.2020.107798.
Other formats:   BibTeX LaTeX RIS
Basic information
Original name Study of graphene layer growth on dielectric substrate in microwave plasma torch at atmospheric pressure
Name in Czech Studium růstu grafénových vrstvev na dielektrickém substrátu v mikrovlnném pochodňovém výboji za atmosférického tlaku
Authors JAŠEK, Ondřej (203 Czech Republic, guarantor, belonging to the institution), Jozef TOMAN (703 Slovakia, belonging to the institution), Jana JURMANOVÁ (203 Czech Republic, belonging to the institution), Miroslav ŠNÍRER (703 Slovakia, belonging to the institution), Vít KUDRLE (203 Czech Republic, belonging to the institution) and Vilma BURŠÍKOVÁ (203 Czech Republic, belonging to the institution).
Edition Diamond and Related Materials, Lausanne, Elsevier, 2020, 0925-9635.
Other information
Original language English
Type of outcome Article in a journal
Field of Study 10305 Fluids and plasma physics
Country of publisher Switzerland
Confidentiality degree is not subject to a state or trade secret
WWW Web vydavatele
Impact factor Impact factor: 3.315
RIV identification code RIV/00216224:14310/20:00114284
Organization unit Faculty of Science
Doi http://dx.doi.org/10.1016/j.diamond.2020.107798
UT WoS 000540291200014
Keywords (in Czech) grafén; mikrovlnné plazma; ethanol; dieletrický substrát
Keywords in English Graphene; Microwave plasma; Ethanol; Dielectric substrate
Tags rivok
Tags International impact, Reviewed
Changed by Changed by: Mgr. Marie Šípková, DiS., učo 437722. Changed: 27/11/2020 09:59.
Abstract
The initial stage of graphene layer deposition on silicon oxide substrate by ethanol decomposition in dual-channel microwave plasma torch at atmospheric pressure was studied in dependence on precursor flow rate and delivered microwave power. Depending on ethanol flow rate and substrate temperature, horizontally or vertically aligned graphene nanosheets with various density could be prepared directly on dielectric substrate. In the regime with high microwave power, above 400 W, mixture of amorphous carbon particles and graphene sheets was deposited on the substrate. Prepared layers were analyzed by scanning electron microscopy (SEM), Raman spectroscopy and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). The microwave plasma diagnostics was carried out using optical emission spectroscopy (OES). The sample analysis showed increasing density of horizontally aligned carbon nanosheets with increasing ethanol flow rate and their delamination and transition into vertically aligned graphene sheets with increasing substrate temperature. The Raman spectroscopy analysis of layers showed presence of D (1345 cm(-1)), G (1585 cm(-1)) and 2D (2685 cm(-1)) peaks with 2D/G ratio of 1.59 and full width at half maximum (FWHM) of 2D peak was 42 cm(-1), corresponding to few layer graphene structure. In case of amorphous nanoparticles deposition, the D* peak at 1210 cm(-1) and D** at 1500 seem-1 was observed in Raman spectra with D/G ratio of 1.19 and Cls XPS spectra of carbon contained 20.4 at.% of spa carbon phase in comparison to 8.3 at.% in case of graphene nanosheets layer. High D/G ratio, up to 3.5, and low intensity 2D band was characteristic for vertically aligned graphene nanosheets layers. The possibility to influence density and size of graphene nanosheets on substrate represents promising alternative for future deposition of graphene on arbitrary substrate.
Abstract (in Czech)
Počáteční fáze nanášení grafenové vrstvy na substrát oxidu křemičitého rozkladem ethanolu v dvoukanálovém mikrovlnném plazmovém hořáku za atmosférického tlaku byl studován v závislosti na průtoku prekurzoru a dodávané mikrovlnné energii. V závislosti na průtoku ethanolu a teplotě substrátu lze přímo na dielektrickém substrátu připravit vodorovně nebo svisle uspořádané grafenové nanosheety s různou hustotou. V režimu s vysokým mikrovlnným výkonem nad 400 W byla na substrát nanesena směs amorfních uhlíkových částic a grafenových listů. Připravené vrstvy byly analyzovány skenovací elektronovou mikroskopií (SEM), Ramanovou spektroskopií a rentgenovou fotoelektronovou spektroskopií (XPS). Diagnostika mikrovlnné plazmy byla prováděna pomocí optické emisní spektroskopie (OES). Analýza vzorku ukázala rostoucí hustotu horizontálně uspořádaných uhlíkových nanosheet se zvyšující se průtokovou rychlostí ethanolu a jejich delaminaci a přechod na svisle zarovnané grafenové desky se zvyšující se teplotou substrátu. Ramanova spektroskopická analýza vrstev ukázala přítomnost píku D (1345 cm (-1)), G (1585 cm (-1)) a 2D (2685 cm (-1)) s poměrem 2D / G 1,59 a plnou šířkou při poloviční maximum (FWHM) 2D píku bylo 42 cm (-1), což odpovídá několika vrstvové grafenové struktuře. V případě ukládání amorfních nanočástic byl v Ramanově spektru pozorován D * pík při 1210 cm (-1) a D ** při 1500 zdán-1 s poměrem D / G 1,19 a Cls XPS spektra uhlíku obsahovala 20,4%. lázeňské uhlíkové fáze ve srovnání s 8,3 at.% v případě vrstvy nanočástic grafenu. Vysoký poměr D / G, až 3,5, a nízkointenzivní 2D pás byl charakteristický pro svisle zarovnané vrstvy nanočástic grafenu. Možnost ovlivnit hustotu a velikost grafenových nanosheetů na substrátu představuje slibnou alternativu pro budoucí depozici grafenu na libovolném substrátu.
Links
GA18-08520S, research and development projectName: Studium procesu nukleace dvourozměrných uhlíkových nanostruktur v mikrovlnném plazmatu
Investor: Czech Science Foundation
LM2018097, research and development projectName: Centrum výzkumu a vývoje plazmatu a nanotechnologických povrchových úprav (Acronym: CEPLANT)
Investor: Ministry of Education, Youth and Sports of the CR
Type Name Uploaded/Created by Uploaded/Created Rights
JasekStudyDiamond.pdf   File version Jašek, O. 26/8/2020

Properties

Address within IS
https://is.muni.cz/auth/publication/1675555/JasekStudyDiamond.pdf
Address for the users outside IS
https://is.muni.cz/publication/1675555/JasekStudyDiamond.pdf
Address within Manager
https://is.muni.cz/auth/publication/1675555/JasekStudyDiamond.pdf?info
Address within Manager for the users outside IS
https://is.muni.cz/publication/1675555/JasekStudyDiamond.pdf?info
Uploaded/Created
Wed 26/8/2020 12:04, Mgr. Ondřej Jašek, Ph.D.

Rights

Right to read
  • anyone on the Internet
  • a concrete person doc. RNDr. Vilma Buršíková, Ph.D., učo 2418
  • a concrete person prof. Mgr. Vít Kudrle, Ph.D., učo 2560
  • a concrete person Mgr. Miroslav Šnírer, Ph.D., učo 376242
  • a concrete person Mgr. Jozef Toman, Ph.D., učo 394413
  • a concrete person Mgr. Marie Šípková, DiS., učo 437722
  • a concrete person Mgr. Jana Jurmanová, Ph.D., učo 6786
  • a concrete person Mgr. Ondřej Jašek, Ph.D., učo 8533
Right to upload
 
Right to administer:
  • a concrete person doc. RNDr. Vilma Buršíková, Ph.D., učo 2418
  • a concrete person prof. Mgr. Vít Kudrle, Ph.D., učo 2560
  • a concrete person Mgr. Miroslav Šnírer, Ph.D., učo 376242
  • a concrete person Mgr. Jozef Toman, Ph.D., učo 394413
  • a concrete person Mgr. Marie Šípková, DiS., učo 437722
  • a concrete person Mgr. Jana Jurmanová, Ph.D., učo 6786
  • a concrete person Mgr. Ondřej Jašek, Ph.D., učo 8533
Attributes
 

JasekStudyDiamond.pdf

Application
Open the file
Download file.
Address within IS
https://is.muni.cz/auth/publication/1675555/JasekStudyDiamond.pdf
Address for the users outside IS
https://is.muni.cz/publication/1675555/JasekStudyDiamond.pdf
File type
PDF (application/pdf)
Size
3,2 MB
Hash md5
0e5a5122e947db797da3aa0dc014b2a1
Uploaded/Created
Wed 26/8/2020 12:04

JasekStudyDiamond.txt

Application
Open the file
Download file.
Address within IS
https://is.muni.cz/auth/publication/1675555/JasekStudyDiamond.txt
Address for the users outside IS
https://is.muni.cz/publication/1675555/JasekStudyDiamond.txt
File type
plain text (text/plain)
Size
43,2 KB
Hash md5
66fa6a8be03ac55d7dca7adc89bd942e
Uploaded/Created
Wed 26/8/2020 12:08
Print
Report a file uploaded without authorization. Displayed: 21/7/2024 18:21