Generación de peliculas delgadas por PLD para la formación de laminas de grafeno

F. A .SORIA; L. E. FOA TORRES; M. I. OLIVA

Congreso; 98ª Reunión Nacional De Física; 2013

Asociación Física Argentina

La posibilidad de aprovechar prácticamente todas las propiedades del grafeno depende directamente de una técnica de producción optima y controlable. El método inicial y ampliamente difundido de obtención del grafeno es la micro exfoliación. Actualmente existen otras técnicas tales como: descomposición térmica de un material que contenga carbono,2 segregación de carbono a partir de sustratos como SiC deposición química en fase vapor(CVD), la cual permite obtener grafeno de alta calidad.4 Sin embargo, recientemente se ha demostrado que la deposición por láser pulsado (PLD) es un proceso rápido que permite obtener unas pocas capas de grafeno sobre diferentes sustratos,5,6 resultando de interés el estudio de la influencia del substrato en las propiedades electrónicas y de transporte del grafeno. La tecnica consiste en realizar un deposito inicial de un metal que actúa como catalizador (Ni, Cu, Pt, Co) sobre el cual se deposita posteriormente carbono. La condición necesaria es que la película del metal catalizador, sea bien uniforme, homogénea y con tamaños de granos extensos de manera de obtener posteriormente grandes laminas de grafeno. En este trabajo se muestran los resultados obtenidos para depósitos de Ni y Cu sobre substratos de Si y SiO2 a temperatura ambiente, variando el tiempo de deposición. Para realizar los depósitos se utilizo un sistema de PLD que consta de una láser Nd:YAG con longitud de onda de 1064 nm y con una frecuencia de pulsos de 10 Hz. Todos los experimentos fueron realizados a una presión de 1x10−5 torr y para lograr una buena uniformidad de los depósitos tanto al blanco como al sustrato se los hace rotar durante los procesos de ablación-deposición. Los depósitos fueron realizados variando la fluencia láser entre 1 y 8 J/cm2. La caracterización estructural de las películas delgadas fue realizada por microscopia electrónica de barrido (SEM). Posteriormente se realizaron depósitos de carbono sobre estas películas de Ni o Cu. Estas muestras fueron luego calentadas a 600, 800 y 1000 ºC y estudiadas por espectroscopia Raman para determinar la calidad de la película de carbono formada.