Brasil

Dados do Trabalhos de Conclusão

UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC
NANOCIÊNCIAS E MATERIAIS AVANÇADOS (33144010006P9)
SÍNTESE E CARACTERIZAÇÃO DE GRAFENO PURO E DOPADO VISANDO APLICAÇÕES EM ELETRÔNICA ORGÂNICA
CRISTIANE REGINA STILHANO VILAS BOAS
DISSERTAÇÃO
17/08/2016

A aplicação de grafeno em dispositivos tem atraído a atenção de diversas áreas de pesquisa devido às fascinantes propriedades deste material, como flexibilidade, resistência mecânica, alta condutividade intrínseca e modulação eletromecânica. Para aplicações em eletrônica orgânica, no entanto, obstáculos ainda devem ser transpostos para a maior eficiência destas nanoestruturas. Estes incluem principalmente sua baixa compatibilidade com polímeros, propriedade de gap zero e baixa reatividade. Uma possibilidade para que se supere estas desvantagens é a realização controlada de processos para modificação das folhas de grafeno, como a dopagem. Neste trabalho, é investigado um método simples, de baixo custo e de alta eficiência para síntese de grafeno, a deposição química na fase vapor assistida por plasma de micro-ondas (MW-PECVD), em um equipamento construído pelo Laboratório de Filmes Finos da Universidade de São Paulo. Analisou-se a influência dos parâmetros de processo no número de camadas, qualidade das estruturas formadas e possibilidade de síntese em única etapa de estruturas dopadas com nitrogênio. O grafeno foi sintetizado em folhas de cobre sob diferentes condições de temperatura, fluxo de gases precursores e tempo de deposição. Os efeitos das condições de crescimento na morfologia e estrutura das amostras foram investigados por espectroscopia Raman e espectroscopia de fotoelétrons excitados por Raios-X (XPS). O sistema mostrou-se eficiente para a síntese de folhas de grafeno bicamada (pura e dopada) em baixa temperatura (760°C) e baixo tempo de síntese (2,5 min), apresentando as estruturas dopadas concentração significativa de nitrogênio (4,2%).

Grafeno;Dopagem;PECVD;Síntese;Eletrônica Orgânica
The application of graphene on several devices has attracted researchers from many study areas due to the fascinating properties of graphene, such as flexibility, mechanical resistance, high intrinsic mobility and electromechanical modulation. Regarding applications of graphene in organic electronics, however, obstacles still must be overcome to increase these nanostructures effectiveness. These obstacles are mainly related to its low compatibility with polymers, intrinsic zero-gap and low reactivity. One of the possibilities to surpass these disadvantages is the controlled modification of graphene sheets by the application of processes such as doping. In this work we investigate a simple, low-cost and high-effective method for synthesizing graphene, the microwave plasma enhanced chemical vapor deposition (MWPECVD), in a home-made equipment developed by the Thin Films Laboratory at São Paulo University. The influence of process parameters on the number of layers, quality of the structures and possibility of application of this process in single-step synthesis of nitrogen-doped graphene was analyzed. Graphene was synthesized on copper foil under different experimental conditions of temperature, flow of precursor gases and deposition time. The effects of growth conditions on the morphology and structure were investigated by micro-Raman spectroscopy and X-Ray photoelectron spectroscopy (XPS). The system was proved efficient in producing bilayer graphene at low temperature (760°C) and fast synthesis (2.5 min), presenting the doped samples significant concentration of nitrogen (4.2%).
Graphene;Doping;PECVD;Synthesis;Organic Electronics
1
93
PORTUGUES
UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC

Contexto

NANOCIÊNCIAS E MATERIAIS AVANÇADOS
POLÍMEROS
-

Banca Examinadora

DEMETRIO JACKSON DOS SANTOS
Sim
Nome Categoria
CEDRIC ROCHA LEAO Docente
DUNIESKYS ROBERTO GONZALEZ LARRUDE Participante Externo

Financiadores

Financiador - Programa Fomento Número de Meses
UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC - Pró reitoria de Pós Graduação 4
FUND COORD DE APERFEICOAMENTO DE PESSOAL DE NIVEL SUP - Programa de Demanda Social 15

Vínculo

-
-
-
Não