KUBEČKA, Martin, Jozef TOMAN, Miroslav ŠNÍRER, Ondřej JAŠEK, Vít KUDRLE and Jana JURMANOVÁ. The role of microwave plasma temperature during graphene nanosheets deposition on dielectric substrate: Modelling and experiment. Online. In NANOCON Conference Proceedings - International Conference on Nanomaterials. 1st ed. Ostrava: TANGER Ltd., 2020, p. 80-84. ISBN 978-80-87294-95-6. Available from: https://dx.doi.org/10.37904/nanocon.2019.8455.
Other formats:   BibTeX LaTeX RIS
Basic information
Original name The role of microwave plasma temperature during graphene nanosheets deposition on dielectric substrate: Modelling and experiment
Name in Czech Role teploty mikrovlnného plazmatu během depozice grafenu na dielektrický substrát: Modelování a experiment
Authors KUBEČKA, Martin (203 Czech Republic, belonging to the institution), Jozef TOMAN (703 Slovakia, belonging to the institution), Miroslav ŠNÍRER (703 Slovakia, belonging to the institution), Ondřej JAŠEK (203 Czech Republic, guarantor, belonging to the institution), Vít KUDRLE (203 Czech Republic, belonging to the institution) and Jana JURMANOVÁ (203 Czech Republic, belonging to the institution).
Edition 1. vyd. Ostrava, NANOCON Conference Proceedings - International Conference on Nanomaterials, p. 80-84, 5 pp. 2020.
Publisher TANGER Ltd.
Other information
Original language English
Type of outcome Proceedings paper
Field of Study 10305 Fluids and plasma physics
Country of publisher Czech Republic
Confidentiality degree is not subject to a state or trade secret
Publication form electronic version available online
WWW Web konference
RIV identification code RIV/00216224:14310/20:00114695
Organization unit Faculty of Science
ISBN 978-80-87294-95-6
ISSN 2694-930X
Doi http://dx.doi.org/10.37904/nanocon.2019.8455
UT WoS 000664115400012
Keywords (in Czech) Grafen; mikrovlnné plazma; teplota; dielektrický substrát
Keywords in English Graphene; microwave plasma; temperature; dielectric substrate
Tags rivok
Tags International impact, Reviewed
Changed by Changed by: Mgr. Marie Šípková, DiS., učo 437722. Changed: 10/8/2021 15:00.
Abstract
The relation between plasma temperature and properties of graphene nanosheet layer deposited on Si/SiO2 substrate by decomposition of ethanol in microwave plasma torch discharge at atmospheric pressure was investigated in dependence on delivered microwave power and gas flow rates. Plasma modelling was carried out using COMSOL Multiphysics software with delivered microwave power, gas flow rates and experimental reactor geometry as input parameters. Results of the heat flow and fluid dynamics modelling were compared with substrate temperature measured by thermocouple integrated in quartz tube substrate holder. The graphene nanosheets layer was characterized by SEM, Raman spectroscopy and 4-point probe method. The layers were severals tens of micrometre thick and their sheet resistance varied from 2 to 40 kiloohm/sq. The properties of individual graphene nanosheets, 2D/G and D/G Raman band ratio, as well as the sheet resistance of their conductive network were correlated with the increase of plasma temperature with increasing microwave power. The substrate temperature increased linearly with delivered microwave power and the layer sheet resistance was decreasing with increasing microwave power and saturated at 2 kiloohm/sq and D/G ratio of 0.6.
Abstract (in Czech)
Vztah mezi teplotou plazmy a vlastnostmi vrstvy naneseného grafenu nanesené na Si / SiO2 substrát rozkladem ethanolu ve výboji mikrovlnného plazmového hořáku za atmosférického tlaku byl zkoumány v závislosti na dodaném mikrovlnném výkonu a rychlostech toku plynu. Bylo provedeno plazmové modelování ven pomocí softwaru COMSOL Multiphysics s dodaným mikrovlnným výkonem, průtoky plynu a experimentální geometrie reaktoru jako vstupní parametry. Byly porovnány výsledky modelování toku tepla a dynamiky tekutin s teplotou substrátu měřenou termočlánkem integrovaným do držáku substrátu z křemenné trubice. The vrstva grafenových nanočástic byla charakterizována metodou SEM, Ramanovou spektroskopií a 4bodovou sondovou metodou. The vrstvy byly silné několik desítek mikrometrů a jejich listový odpor se pohyboval od 2 do 40 kiloohm/m2. Vlastnosti jednotlivé grafenové nanosheety, poměr 2D/G a D/G Ramanova pásma, stejně jako jejich listová rezistence vodivé sítě korelovaly se zvýšením teploty plazmy se zvyšujícím se mikrovlnným výkonem. Teplota substrátu se lineárně zvyšovala s dodaným mikrovlnným výkonem a odporem vrstvy klesala se zvyšujícím se mikrovlnným výkonem a nasycená při 2 kiloohm/sq a D/G poměr 0,6.
Links
GA18-08520S, research and development projectName: Studium procesu nukleace dvourozměrných uhlíkových nanostruktur v mikrovlnném plazmatu
Investor: Czech Science Foundation
LO1411, research and development projectName: Rozvoj centra pro nízkonákladové plazmové a nanotechnologické povrchové úpravy (Acronym: CEPLANT plus)
Investor: Ministry of Education, Youth and Sports of the CR
PrintDisplayed: 18/10/2024 00:49