Структурные свойства графена на медных подложках

Abstract

Введение. Актуальность изучения влияния подложки на свойства графена обусловлена высокой чувствительностью данного двумерного материала к самым малым воздействиям. При этом исследования, посвященные разделению влияний непосредственно подложки и последствий синтеза на свойства графена, на сегодняшний день описаны в литературных источниках недостаточно подробно. Материалы и методы. В настоящей работе описаны изученные с помощью спектроскопии комбинационного рассеяния света и сканирующей зондовой микроскопии структурные свойства графена, выращенного методом химического осаждения из газовой фазы на медной подложке, а также графена, полученного аналогично и перенесенного после синтеза на другую медную подложку. Результаты и их обсуждение. С помощью спектроскопии комбинационного рассеяния света обнаружено, что механические напряжения для выращенного графена повышены, в то время как в перенесенном графене они пренебрежимо малы, при этом коэффициенты механического напряжения составили 0,22– 0,33 и ~0 % соответственно. Методом сканирующей зондовой микроскопии показано, что данный эффект не связан с неровностями на поверхности меди: средняя шероховатость подложки, на которой графен был выращен, составляет 20,4 нм, для подложки перенесенного графена – 62,0 нм; при этом перепады высот во втором случае почти на порядок больше. Данное противоречие нами связывается с наличием остаточных эффектов синтеза в случае выращенного графена. Заключение. Результаты настоящей работы важны как для уточнения методов первичной характеризации графена после синтеза, так и для практических приложений, требующих нанесения графена на рифленые и перфорированные подложки, мембраны и объекты сложной формы.