Рефераты
Графеновые стенки
Существует несколько способов получения графена, один из них — осаждение из среды, содержащей углерод (CH4, C2H2, H2, Ar), на плоскую кремниевую подложку. Естественно, что листики графена получаются плоские, как подложка, и располагаются они параллельно ей. А что будет, если на подложке есть неровности в виде каких-то микрочастиц? Например, это могут быть микрочастицы Ni/Al на подложке из окисленного кремния. Оказывается, что в этом случае часть углерода образует кольцевые графеновые структуры, в которых сами графеновые листики располагаются не параллельно подложке, а перпендикулярно ей, рядом с частицами и на них. Такая структура имеет необычные параметры: в ней своеобразно проявляется эффект Холла, что позволяет создавать высокочувствительные магнитные сенсоры нового поколения, магниторезистивную память и устройства спинтроники. Основным методом создания графеновых стенок считается использование плазмы. Но при этом структуры получаются с большим количеством дефектов, из-за чего в них по сравнению с графеновыми плёнками существенно, на два порядка, уменьшается подвижность электронов, что нежелательно.
Исследователи из Института проблем технологии микроэлектроники и особочистых материалов РАН (Черноголовка) подобрали технологию выращивания таких структур, не требующую применения плазмы. Выращивание проводили в ацетиленовой среде (C2H2), с использованием Fe-катализатора, нанесённого в виде плёнки толщиной 1 нм на окисленную кремниевую подложку, покрытую слоем Al толщиной 10 нм. Отжигом на воздухе при температуре 700°C формировалась островковая плёнка катализатора. Углеродные структуры создавались нагревом образца с островковой плёнкой Fe/Al до температуры 850—900°С в течение нескольких секунд после кратковременной подачи ацетилена в кварцевую камеру. Авторы обнаружили сильную зависимость сопротивления полученных структур от освещения плёнок в видимой и ультрафиолетовой части спектра, которой нет у классического графена.