Details

Title: Влияние дополнительного отжига на электрофизические свойства CVD графена: выпускная квалификационная работа магистра: направление 16.04.01 «Техническая физика» ; образовательная программа 16.04.01_01 «Физика и техника полупроводников»
Creators: Тонков Дмитрий Николаевич
Scientific adviser: Гасумянц Виталий Эдуардович
Other creators: Мелентьев Григорий Александрович
Organization: Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого. Институт физики, нанотехнологий и телекоммуникаций
Imprint: Санкт-Петербург, 2020
Collection: Выпускные квалификационные работы; Общая коллекция
Subjects: графен; транспортные свойства; удельное сопротивление; дополнительный отжиг; примеси и дефекты; graphene; transport properties; resistivity; additional annealing; impurities and defects
Document type: Master graduation qualification work
File type: PDF
Language: Russian
Level of education: Master
Speciality code (FGOS): 16.04.01
Speciality group (FGOS): 160000 - Физико-технические науки и технологии
Links: Отзыв руководителя; Рецензия; Отчет о проверке на объем и корректность внешних заимствований
DOI: 10.18720/SPBPU/3/2020/vr/vr20-4018
Rights: Доступ по паролю из сети Интернет (чтение, печать)
Record key: ru\spstu\vkr\7696

Allowed Actions:

Action 'Read' will be available if you login or access site from another network

Group: Anonymous

Network: Internet

Annotation

Объектом исследований являются синтезированные образцы CVD-графена на кремниевой подложке, а также образцы, полученные из исходных с помощью дополнительного отжига. Целью экспериментальной части работы является сравнительное исследование и анализ температурных зависимостей удельного сопротивления образцов графена до проведения отжига и после отжига в смеси газов аргон/водород при атмосферном давлении и различных температурах (от 250 оС до 750 оС). В первой части работы представлен обзор литературы, в котором рассмотрены основные физические свойства и методы получения графена, теоретические и экспериментальные результаты исследований электрофизических свойств данного материала, а также методы их модификации. Во второй части работы представлены результаты экспериментальных исследований модификации температурных зависимостей удельного сопротивления графена под действием отжига, а также данные проведенного численного анализа этих результатов. Для численного анализа использовалась предложенная в литературе модель, учитывающая различные механизмы рассеяния носителей заряда в графене. В работе рассматривались два вида температурных зависимостей удельного сопротивления (металлического и полупроводникового типа), обусловленных преобладанием в конкретных образцах различных механизмов рассеяния носителей заряда – рассеяния на акустических фононах и рассеяния на кулоновском потенциале примесей. С помощью вычислений получены значения концентрации примесей в подложке и на поверхности графена, а также концентрации вакансий в его структуре и проанализировано влияние отжига при различных температурах на эти параметры.

The object of the study is the sintered on the silicon substrate CVD-graphene samples as well as the samples obtained by their additional annealing. The aim of the experimental part of the work is a comparative study and analysis of the temperature dependences of the resistivity for as-sintered graphene samples and samples annealed in a Ar/H mixture under ambient pressure and at different temperatures (from 250 оС up to 750 оС). In the first part of the work, the review of the literature data is presented. In this review, we discuss the main physical properties of graphene, methods of graphen sintering, theoretical and experimental results of investigations of graphene’s electro-physical properties and ways of their modifications. In the second part of the work, we present the results of the experimental investigations of modifications of the temperature dependences of the graphene resistivity under additional annealing as well as the results of a numerical analysis of the experimental data. To perform the numerical analysis, we an earlier proposed model which takes into account different scattering mechanisms for the charge carriers in graphene. In this work, we consider two types of the temperature dependences of the resistivity (metallic- and semiconductor-like) related to a prevalence of different scattering mechanisms in specific samples, namely, the acoustic phonon scattering and the Coulomb scattering. Using the numerical calculations, we obtain the values of concentration of the impurities in a substrate and on graphene surface and concentration of the vacancies in the graphene crystal structure. An influence of additional annealing at different temperatures on these parameters is analyzed.

Document access rights

Network User group Action
ILC SPbPU Local Network All Read Print
Internet Authorized users SPbPU Read Print
-> Internet Anonymous

Usage statistics

stat Access count: 13
Last 30 days: 0
Detailed usage statistics