Příprava a charakterizace elektrických vlastností CVD grafenových monokrystalů

Abstract

Chemická depozice grafenu z plynné fáze (CVD) je metoda schopná produkovat grafenové monovrstvy velkých velkých rozměrů. Část experimentální práce v rámci této diplomové práce je zaměřena na depozici a analýzu grafenových monokrys- talů připravených metodou CVD na měděném substrátu. Pro analýu grafénových domén je použito technik optické mikroskopie, elektronové mikroskopie, mikroskopie atomárních sil a Ramanovy spektroskopie. Úkolem další části je studium defektů po- zorovaných na mědi po depozici grafenu pomocí energiově disperzní rentgenové spek- troskopie. Množství těchto defektů bylo odstraněno úpravou depozičního systému ačkoliv takto nebylo dosaženo eliminování všech typů defektů. Poslední část této práce se zabývá měření elektro-transportních vlastností grafenu. Výsledky této části zahrnují měření ve vakuu se zapojeným hradlovým napětím a měření při nízkých teplotách v magnetickém poli.

Chemical Vapor Deposition (CVD) of graphene is the method of graphene synthesis capable of producing predominantly single layer graphene of large area. Part of the experimental work of this thesis is focused on the deposition and analysis of single-crystalline graphene domains grown by CVD on a copper foil. These domains are analyzed by the optical microscopy, scanning electron microscopy, atomic force microscopy and Raman spectroscopy. The next part of the work was devoted to iden- tification of defects present on the Cu foil after the deposition of graphene by means of energy dispersive X-ray spectroscopy. The amount of the defects was reduced by the adjustment of the deposition system although not all types of the defects were completely removed. Electronic transport properties of deposited graphene layers were performed in the last part. The results contain measurement of graphene in vacuum with applied back gate voltage and low temperature measurement with applied magnetic field.