Динамика зарождения и роста графена, синтезированного методом плазмохимического осаждения из газовой фазы с использованием радиочастотной плазмы

Исследованы зарождение и рост зерен графена, выращенного на Cu методом плазмохимического осаждения из газовой фазы с использованием радиочастотной плазмы (RF-PECVD) при различных температурах. Для получения графена методом RF-PECVD применяли подходящий способ экранирования при размещении меди. Зарождение и рост зерен графена в процессе PECVD в значительной степени зависели от температуры. Высокая температура роста способствовала формированию крупных поликристаллических зерен графена размером около 2 мкм, тогда как низкая температура приводила к образованию нанокристаллических зерен. При умеренной температуре (790–850 °C) на Cu одновременно росли нанокристаллический и поликристаллический графен с размером зерен порядка микрометров; процесс продолжался 60 с при мощности радиочастотной плазмы 50 Вт. С увеличением времени роста крупные зерна графена преимущественно зарождались и быстро росли, после чего происходили зарождение и рост нанозерен. Между ростом двух фракций зерен разного размера наблюдалась конкуренция. Кроме того, была разработана модель зарождения и роста зерен графена в процессе PECVD при различных температурах.