ؿىل -2 هٌ حٌی تغییشات خشیاى تا افضایؾ ٍلتاط دس فشایٌذ پلاػوای الىتشٍلیتی تشای ایداد پَؿؾ گشافٌی

دس ایي پظٍ ّؾ تا افضایؾ ٍلتاط ٍ ایداد خشلخشلِ دس الىتشٍٍلیت حٍاٍٍی 85% اتاًَلِ، یَىّ ّا سادیىال ّایٍ وشتٌٌی ایداد ؿذُ ت ػوت صیشلای ًیىل حٍشوت وشدُ پَؿؾ ایداد هی‌و ٌذ ووِ دس ؿىل 3 تلَیش ػغح آى تشای دٍ صهاى فشایٌٌذ یه ٍ پٌح دلیم ًـاى دادُ ؿذُ اػت .هـاّ ذُ هی ؿَد ووِ تا افضایؾ دس صهاى فشایٌٌذ، ضخاهت پَؿؾ وشتٌٌی افضایؾ هی‌یاتذ، تتِ عَسی ووِ پغ اص گزؿت صهاى یه دلیمدلیمِ اص فشایٌٌذ خشلخشلِ صًی، ضخاهت پَؿؾ ایداد ؿذُ تؼیاس ون ت دُ داً تٌٌذی صیشلای ًیىلی لاتل هـاّ ذُ اػت. تا افضایؾٍ صهاِى پَؿؾ دّّیِ، فیلن وشتٌٌی ایداد ؿذؿذُ ول ػغح سا پ ؿاذپَؿاًذُ ػغح صتشتشی سا ایداد هی وٌٌذ.

ؿىل 3- تلَیش هیىشٍ ػىَج الىتش ًی سٍتـی اص ه سف لَطی ػغح پَؿؾ گشافٌٌی ایداد ؿذُ دسهذت صهاى فشایٌٌذ )الفَ( 1 دلیمدلیمِ ٍ )ب( 5 دلیمدلیمِ

ًتایح تفشق اؿؼ ایىغ اص ایي پَؿؾ تـىیل ػاختاس گشافیت سا تاِ هـاّ ذ پیه پ ٌی دس حذٍٍد 5/26;2 تاییذ هی وٌٌذ .ؿىل 4 تا ووٍه تلَیش FESEM اص همغغ وًوًَِ، چیٌٌؾ كفحات د تؼذی وشتٌٌی ایداد ؿذُ دس اثش خشل صًی سا تش سٍٍی یىذیگش تشِای ایداد پَؿؾ
وشتٌٌیِ ًـاى هی دّذ. هـاّ ذُ هیؿَد و هحلَل اِیداد ؿذُ ت كَست كفحاتی اص ػاختاس وشتٌٌی ؼتٌٌذ و دس تیي ػاخٍتاسّّای وشتٌٌی ه خَد، ایي ػاختاس هشتَط تِ گشافیت یا گشافي چٌ ذلای اػت=1<.

ؿىل 4- تلَیش FESEM اص ح چیٌٌؾ اًًاًَ ٍسق ّای گشافٌٌی تشای تـىیل پََؿؾ

عیف‌ػٌٌدی ساهاى، یه اتضاس هٌٌاػة تشای تـخیق ػاختاس هَاد وشتٌٌی اػت. دس ػاختاس گشافي دٍ تاًًذ اكلی دس عیف ساهاىِ هـا ذُ هی ؿَد. تاًذ G دس فشواًغ 1-cm 1582 و هٍشتَط تتِ لشصؽ دس كفحكفحِ اتن ّای وشتيِ تا پی ًذِ 2sp اػت تاًذ D2 دِس فشواًًغ 1-cm 2700 و هـخل تاسص ػاختاسّای حلم ای ؿىل وشتي اػت. دس ػاختاسّّای گشافٌٌی حاٍٍی ػیَب دس ػاختاس یا دس لثِ ّای لای ّای گشافي دٍ تاًذ دیگش دس فشواًغ‌ّای 1-cm 1350 )تاًذ D( ٍ 1-cm2950 )تاًذ D”( هـا ذهـاّذُ هی ؿَد .
حضَس ایي دٍ تاًذ دس عیف ساهاى وًوًَِ‌ّای گشافٌٌی، خَد ػیة دس ػاختاس لای ّا سا تاییذ هی وٌٌذ=14<. دس عیف گشافي هـاّ ذُ تاًذ دِیگشی دس فشواًًغ 1-cm 1620 )تاًذِ D'( هیت اًذ وایٌ ذًُوایٌذُ ای اص ػیَب دس ػاختاس تاؿذ و هؼوَلا دس ػاختاسّّای اًَوشیؼتالی هِـا ذُ هی ؿَد. تاًًذ ضؼیف *G دس 1-cm 2450 ًیض ت ػٍیَب دس ػاخٍتاس گشافي ًؼثت دادُ ؿذُِ اػت=14 15<. هحذ د
فشواًغ ّای روش ؿذؿذُ ت اػتفادُ اص لیضس تا عَل هَجُ nm 514 هشتَط هی ؿَد. فشواًغ دٍ تاًذ D ٍ D2 تا افضایؾ دس عَل هََج لیضس تْییح ساهاى واّؾ هی یاتٌٌذ .
ایي واّؾ تشای ایي دٍ تاًذ ت تشتیة تشاتش cm-1/eV 50 cm-1/eV 100 اػت. تاًذ G دس ػاختاس گشافیتی تا تغییش دس اًًشطی لیضس تغییش ًویوٌٌذ=15<.
73
ؿىل 5، عیف ساهاى پَؿؾ وشتٌٌی ایداد ؿذُ ت سٍٍؽِ پلاػوای الىتشٍٍلیتی سا دس دٍ صهاى فشایٌٌذ یه پٌٌحِ دلیم ًـاى هی دّذ .تشای تشسػی تیؾ تش ایي ًتایح، عیف ساهاى دس دٍ وًوًَِ تا ووه دٍ تاتغ گَػیي ؿؾ تاتغ ل سًًتضیي تغثِیك دادُ ؿذُ اػت و ًتایح هشت ع دس خذٍٍل 1 اسائ ؿذُ اػت. ًتایح افضٍٍىِ تش حضَس تاذّای 1cm-1( D’ ،)1584 cm-1( G1 ،)1335 cm-1( D 1615(، *cm-1( 2D ،)2488 cm-1( G 2670( ٍ D”
)1-cm 2917( ووِ تا تاتغ ل سًًتضیي تغثیك دادُ ؿذُ اًًذ ،دٍ تاًًذ دیگش دس فشِواًغ ّای 1-cm 1270 ٍ 1-cm 1485 سا ًـاٍى هی دّّذ و ت تشتیة ت تِػ َاى 2D ٍ 2G ًاهِگزاسی ؿذُ تا وَداسًوَداس گَػیي تغثیك دادُ ؿذُ اًذ. تٌٌا ت ًتایح اسائ ؿذُ تَػظ ػایش هحمماى، ایي دٍ تاًذ تا پ ٌای تیؾِ تش اص ػایش تاذّا هیت اٌذ ت دلیل پیچیذگی ّای ػاختاسی ٍ وشتي ّای تی ًظن دس ػاختاس گشافي، حضَس گشٍ گشٍُّای ػاهلی یاِ خَِد ػاختاس تا اتؼاد اً تاؿٌٌذ =18-16<. تٌٌاتشایي تا تٍ خ ت ًتایح عیف ػٌٌدی ساهاىِ )خذٍٍل
1( تلاٍٍیش FESEM )ؿىل 4( هی تَاى ت حضَس ػاخٍتاسّّای گشافٌٌی دس پَؿؾ وشتٌٌی پی تشد.
تؼذاد لای ّای گشافٌٌی ت ّن چؼثیذُ دس ػاِختاس تا اػتفادُ اص ؿذِت، ؿىل، هىاىِ پ ٌای تاًًذ دس هیاً ؿذت 14(FWHM) دس تاًًذ D2 لاتل تخوِیي اػت. هغالؼات اسائاسائِ ؿذُ تاوٌ َى ًـاى دادُ اػت و اگش تاًذ D2 دس عیف ساهاى لاتلِ تغثیك تا یه، چِْْاس، ؿؾ یا ددٍ تاتغِ ل سًًتضیي تاؿذ، ت تشتیة هشتَط ت گشافي تا یه، دٍ، ػ لای ٍ یِا گشافیت اػتِ=14<. ایي ًتایح هشتَط ت صهاًًی اػتِ و چیٌٌؾ لای ّای گشافٌی دس ساػتای هِحَس c هٌظن تاؿذ. دس غیش ایي كَِست ػاختاس گشافیت ت ستَاػتشاتیه تـىیل هی ؿَد و تاًذ D2 دسِ ایيِ ػاختاس ًیَض تا یه وًوَداس تغثیك دادُ هی ؿَد. تا ت خ ت ػشیغ اگْ اًی تَدى فشایٌٌذ پلاػوایِ الىتشٍٍلیتِی دس تـىیل لای ّای گشافٌٌی هی تَاى تیدًتیدِ گشفت و ػاختاس ایداد ؿذُ ت ستَاػتشاتیهتَستَاػتشاتیه اػت. تـىیل ایي ػاختاس دس ت یِ گشافي تتِ سٍٍؽ CVD ًیضگضاسؽ ؿذُ اػت= 19<.

14- Full Width at Half Maximum
78

ؿىل 5- عیف ساهاى تغثیك ؿذُ دس وًوًَِ ّای اًًاًَ ٍسق گشافي سػَب دادُ ؿذُ تش صیشلایصیشلایِ ًیىل دس صهاى فشایٌٌذ )الف( 1 دلیمِ ٍ )ب(
5 دلیمِ

خذٍٍل 1- هحل ٍ ؿذت تاًذّّای عیف ساهاى پغ اص تغاتك تا وَداس گَػیي ٍ ل سًًتضیي

وًوًَِ1
)785nm( وًوًَِ2
)633nm( وًوًَِ1
)633nm( وًوًَِ

0/10 0/34 0/42 I2D/IG
1/87 1/05 1/25 ID/IG
20 21 21 FWHMG (cm-1)
50 44 50 FWHM2D (cm-1)
1587 1584 1584 فشواًًغ(1-G (cm
1313 1333 1335 فشواًًغ(1-D (cm
2626 2666 2670 فشواًًغ (cm-1)2D

دس ایي ػاختاسّا تشای تـخیق تؼذاد لای ّای گشافي تایذ اص ًؼِثت ؿذتِ تاًذ D2 ت تاًذ G اػتفادُِ وَدٍ. الثت تایذ ت خ وشد و عَل هَج لیضسِ تْییح ساهاىً افضٍى تِش تغییش دس فشواًغ تشخی اص تاذّا و لثلا روشؿذ، تش ؿذت آىّ ّا یض هَثش اػت. تشای دسن ایي تفاٍٍت، ػلاٍػلاٍُ تش لیضس تا عَل هًَج nm 633، اص عَل هَج لیضس nm 785 ًیض تشای تشسػیٍ ػاخِتاس وًوًَِ 1 اػتفادُ ؿذ. ؿىل 6، عیف ساهاى ایيِ د و سا ًـَاًى هی دّذ خِضئیات آى دس خذٍٍل 1 اسائ ؿذًُ اػًت. هـاّ ذُ هی ؿَد و تا تغییش عَل هَج اص 785 ت 633 اًَهتش، ؿذت تاًذ D2 ت G چْْاس تشاتش ؿذُِ اػت. افضایؾ دس ؿذت تاذّاٍی ساهاىِ دس پشاوٌٌذگی هشتث اٍٍل هاًٌذ تاذّای G D واّّؾ دس ؿذت تاًذّا دس پشاوٌٌذگی هشتث دٍٍم هاٌذ تاًذّاٍی D” 2D، هٌٌدش ت ایي تغییش دس ًؼِثت ؿذت تاًذّا افضایؾٍ احتوال اؿتثاُِ دس تؼییي تؼذاد لای ّای گشافي هی ؿَد. ًاپذیذ ؿذى تاًذ
”D دس عِیف ساهاى و 1 تا عَل هَج تْییح ساهِاى 785 اًَهتش ت ّویي دلیًلَ اِػت. تٌٌاِتشایي تشای همایؼ ؼثت ؿذت تاًذٍّّا دس عِیف ساهاى و 1 تا ػاِیش گضاسؿاتً اسائِ ؿذُ =19 20< ت خْت تؼیًیيًَ تؼذاد لای ّا تا اػتفاداػتفادُ اص ؿذِت تاًذ D2 تایذ ت ایي هغلة ت خ وَد. اعلاػات اسائ ؿذُ دس خذٍل تغیِیش دس فشواًغ تاذّاًی D D2 سا ًیض تا تغییش عَل هَج لیضس ساهاى ًـاى هی دّذ.

ؿىل 6- تاثیش عََل هَج لیضس 633 785 اًًاًَهتشَهتش تش عیف ساهاى پَؿؾ اًًاًٍَسقٍسق گٍشافي

15
دس هدوَع ٍ تا تشسػی ًتایح ساهاى وًوًَِ 1 ٍ همایؼِ آى تا واسّای اًدام ؿذُ تاو َى=19 ٍ 20< هیٍ تَاى دسیافت و پَؿؾ گشافٌٌی تـٌىیل ؿذُ تتِ ایي سٍؽِ، گشافي ون لای ت ستتَستَاػتشاتیهَاػتشاتیه تا حذاوثش تؼذاد 10 لای اػت. تا افضِایؾ دس صهاى فشایٌٌذ پَؿؾ دّی، ًؼثتِ ؿذت تاًًذ D2 ت تاًذ G واّّؾ هی یاتذ و هی ت اًًذ ت دلیل افضایؾ دس ضخاهت پَؿؾ تاؿذ. ّن چٌٌیي ًؼثت ؿذت تاًذ D تتِ G واّؾ هی‌یاتذ ووِ ًـاى دّ ذدٌّذُ واّّؾ دس ػیَب ػاختاسی ٍ یا افضایؾ دس اذاصُ وِشیؼتالی گشافي اػت. ایي واّّؾ دس ػیَب سا هی تَاى ت افضایؾ دها تا افضایؾ صهاى فشایٌٌذِ ًؼثت داد. تا خَد تشخَسد یَى ّایِ یذسٍ طًی تیؾ تش ت پَؿؾ دس صهاى ع لاًی تش فشایٌٌذ و هٌٌدش تتِ افضایؾ دس پی ذّپیًَذّایّای 3sp هی ؿَد=21<، دهای تالاتش صیشلای هی ت اًًذ ػیَب ػاختاسی سا ون وشدُ ٍ اهىاى سؿذ وشیؼتِالی سا فشاّن وٌٌذ.

نتیجه گیری
دس ایي پظپظٍّؾّؾ، پَؿؾ اً ٍسقٍسق ّای گشافي تش صیشلایصیشلایِ ًیىل ت سٍٍؽ پلاػوای الىتشٍٍلیتی واتذی دس هحلَل اتاًَل ت یتْیِ ٍ ویفیت ایي ػاختاس تا اػتفاداػتفادُ اص عیف‌ػٌٌدی ساهاى تشسػی ؿذ. عیف ساهاى ایي و حاٍٍیٍ تاًذّّای 1D ،G* ،D’ ،G1 ،D2 ٍ ”D ٍ دٍ صًیشَتاًًذ 2G2 D تَد.
ًؼثت ؿذت تاًذ D2 تتِ G ٍ ؿىل تاًذ D2 دس عیف ساهاى ایي وًوًَِ ّا، تـىیل اً ٍسق ّای گشافٌٌی ت ستَاػتشاتیه تاَ حضَس حذاوثش 10 لای سا تاییذِ وٍشد .ایَداد ایي ػاختاس دس صهاى تؼیاس و تاوَتاُ یه دلیم تا اػتفادُ اص تدْیضاٍت اسصاى اصٍ هضایای ایِي سٍٍؽ اػت .
تشسػی فشایٌٌذ دس د صهاى یه پٌح دلیم، افضایؾ تؼذاد لای ّای گشافي واّؾ دس ػیَب ػاختاسی سا تا افضایؾ دس صهاى فشایٌٌذِ ّن صهاى، تا افضایؾ ضخاهتِ پَؿؾ ًـاى داد. اص آًًدا و ًؼثت ؿذت تاًذ D2 ت G دس تؼییي تؼذاد لایلایِ ّای گشافي ًمؾ اػاػی سا ایفا هی‌وٌٌذ ،تشسػی اثش عَل هَج لیضس تش ؿذت ایي تاًذّا دس عیف ساهاى، تا تشسػیِ پَؿؾ دس دٍ عَل هَج 633 785 اًَهتش اًًدام ؿذ و هَیذ واّّؾ دس I2D/IG تا افضٍایؾ دس عَل هَج تْییح ساهاى تَد.

72واوًًيرقَ رسًب
Deposition (PE-CVD)”, Journal of the
Korean Physical Society, vol. 58, pp. 53-
57, 2011.

9 -D.V. Thanh, H. C. Chen, L. J. Li, C. W. Chu, K. H. Wei, “Plasma Electrolysis Allows the Facile and Efficient Production of Graphite Oxide from Recycled Graphite”, RSC Advanced, vol. 3, pp. 17402-17410, 2013.

S. Kim, R. Sergiienko, E. Shibata, Y. Hayasaka, T. Nakamura, “Production of Graphite Nanosheets by Low-Current Plasma Discharge in Liquid Ethanol”, Materials Transactions, Vol. 51, pp. 14551459, 2010.

S. J. An, Y. Zhu, S. H. Lee, M. D. Stoller, T. Emilsson, S. Park, A. Velamakanni, J. An, R. S. Ruoff, “Thin
Film Fabrication and Simultaneous Anodic Reduction of Deposited Graphene Oxide Platelets by Electrophoretic Deposition”, Journal of Physical Chemistry Letters, vol.
1, pp. 1259–1263, 2010.

A. L. Yerokhin, X. Nie, A. Leyland, A.
Matthews, S. J. Dowey, “Plasma Electrolysis for Surface Engineering”, Surface and Coatings Technology, vol.
122, pp. 73-93, 1999.

T. Paulmier, J.M. Bell, P.M. Fredericks, “Deposition of Nanocrystalline Graphite Films by Cathodic Plasma Electrolysis”, Thin Solid Films, vol. 515, pp. 2926-2934, 2007.

L. M. Malard, M. A. Pimenta, G. Dresselhaus, M. S. Dresselhaus, “Raman Spectroscopy in Graphene”, Physics Reports, vol. 473, pp. 51-87, 2009.

A.C. Ferrari, “Determination of Bonding in Diamond-like Carbon by
Raman Spectroscopy”, Diamond and Related Materials, vol. 11, pp. 1053-1061, 2002.
References:
T. Zhang, Q. Xue, S. Zhang, M. Dong, “Theoretical Approaches to Graphene and Graphene-based Materials”, Nano Today, vol. 7, pp. 180-200, 2012.

W. Choi, I. Lahiri, R. Seelaboyina, Y. S. Kang, “Synthesis of Graphene and Its Applications: A Review”, Critical Reviews in Solid State and Materials Sciences, vol.
35, pp. 52-71, .0102

S. K. Jerng, D. S. Yu, Y. S. Kim, J. Ryou, S. Hong, C. Kim, S. Yoon, D. K.
Efetov, P. Kim, S. H. Chun,
“Nanocrystalline Graphite Growth on Sapphire by Carbon Molecular Beam
Epitaxy”, Journal of Physical Chemistry C, vol. 115, pp. 4491-4494, 2011.

S. Park, R. S. Ruoff, “Chemical Methods for the Production of Graphenes”, Nature Nanotechnology, 2009, doi:
10.1038/nnano.2009.58.

ػواًػواًِ كاحثیاى ػمی، ػیذ هدتثی صِتشخذ، خلیل ٍحذتیٍحذتی خاوی، آًذسِلا لاٍتشصی ،”تضییي اًٍ ل ل ّای وشتٌٌی تا اًَرسات ًیىل ت سٍؽ ؿیوی تش تشسػی خَاف هغٌٌاعیؼی آى”، هدل هَاد ًَیيَیي، خلذ 5، ؿواسُ 3، ف
.1394 ،122-111

M. Mao, M. Wang, J. Hu, G. Lei, S.
Chen, H. Liu,” Simultaneous
Electrochemical Synthesis of Few-Layer Graphene Flakes on Both Electrodes in
Liquids”, Chemistry Protic Ionic Communication, vol. 49, pp. 5301-5303, 2013.

L. Huang , B. Wu , J.Chen , Y. Xue , D.
Geng , Y. Guo , G. Yu , Y. Liu, “GramScale Synthesis of Graphene Sheets by a
Catalytic Arc-Discharge Method”, Small, vol. 9, pp. 1330-1335, 2013.

J. H. Kim, E. J. D. Castro, Y. G. Hwang,
C. H. Lee, “Synthesis of Few-layer Graphene on a Ni Substrate by Using DC Plasma Enhanced Chemical Vapor 19- D. R. Lenski, M. S. Fuhrer, “Raman and Optical Characterization of Multilayer
Turbostratic Graphene Grown via
Chemical Vapor Deposition”, Journal of Applied Physics, vol. 110, pp. 013720, 2011.

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, vol. 9, pp. 30-35, 2009.

A. H. C. Sirk, D. R. Sadoway, “Electrochemical Synthesis of Diamondlike Carbon Films”, Journal of The
Electrochemical Society, vol. 155, pp. 49-
19
N. Shimodaira, A. Masui, “Raman Spectroscopic Investigations of Activated
Carbon Materials”, Journal of Applied Physics, vol. 92, pp. 902-909, 2002.

A. C. Ferrari, J. Robertson, “Raman
Spectroscopy of Amorphous, Nanostructured, Diamond-like Carbon, and
Nanodiamond”, Phil. Trans. R. Soc. Lond. A, vol. 362, pp. 2477-2512, 2004.

M. Mowry, D. Palaniuk, C. C. Luhrs,
S. Osswald, “In Situ Raman Spectroscopy and Thermal Analysis of the Formation of Nitrogen-doped Graphene from Urea and
Graphite Oxide”, RSC Advanced, vol. 3, pp. 21763-21775, 2013.

55, .8002
78واوًًيرقَ رسًًب

در این سایت فقط تکه هایی از این مطلب با شماره بندی انتهای صفحه درج می شود که ممکن است هنگام انتقال از فایل ورد به داخل سایت کلمات به هم بریزد یا شکل ها درج نشود

شما می توانید تکه های دیگری از این مطلب را با جستجو در همین سایت بخوانید

ولی برای دانلود فایل اصلی با فرمت ورد حاوی تمامی قسمت ها با منابع کامل

اینجا کلیک کنید


دیدگاهتان را بنویسید