Nghiên cứu tổng hợp graphene và ứng dụng trong cảm biến khí

93 1.3K 6
Nghiên cứu tổng hợp graphene và ứng dụng trong cảm biến khí

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

BỘ GIÁO DỤC ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI NGÔ SĨ TRỌNG NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP GRAPHENE ỨNG DỤNG TRONG CẢM BIẾN KHÍ Chuyên ngành : KH KT VẬT LIỆU ĐIỆN TỬ LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC KH KT VẬT LIỆU ĐIỆN TỬ NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC TS VŨ VĂN QUANG Hà Nội – Năm 2013 LỜI CẢM ƠN Đầu tiên xin gửi lời cảm ơn chân thành tới TS Vũ Văn Quang, người thầy tận hình bảo, hướng dẫn từ ngày thực đề tài, thầy giúp đỡ động viên tạo điều kiện tốt cho suốt trình học tập viện ITIMS Xin gửi lời cảm ơn chân thành tới TS Nguyễn Văn Duy tận tình bảo, giúp đỡ từ khâu kỹ thuật đến định hướng nghiên cứu Xin gửi lời cảm ơn chân thành tớ PGS TS Nguyễn Văn Hiếu, TS Nguyễn Đức Hòa toàn thể thành viên nhóm Gas sensor giúp đỡ, động viên , tạo mọ điều kiện tốt cho suốt trinh thực luận văn Xin gửi lời cảm ơn tới lãnh đạo thầy cô viện ITIMS tọa điều kiện cho suốt trình học tập viện Cuối cùng, xin gửi lời cảm ơn tới, gia đình, người than, bạn bè động viên giúp đỡ suốt thời gian qua i LỜI CAM ĐOAN Các số liệu, kết đưa luận văn thật thực tác giả hướng dẫn TS Vũ Văn Quang Luận văn chưa công bố nơi Tác giả Ngô Sĩ Trọng ii MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i LỜI CAM ĐOAN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC HÌNH VẼ v MỞ ĐẦU 1 Lý chọn đề tài Lịch sử nghiên cứu Mục đích nghiên cứu luận văn Điểm luận văn Phương pháp nghiên cứu Chương 1.1 Tổng quan Tổng quan graphene: 1.1.1 Tính chất graphene 1.1.2 Một số ứng dụng graphene 1.1.3 Các phương pháp chế tạo 1.2 Cảm biến dựa tiếp xúc graphene bán dẫn 19 1.2.1 Tiếp xúc kim loại bán dẫn [26] 19 1.2.2 Tiếp xúc schottky graphene bán dẫn 21 1.2.3 Cảm biến dựa tiếp xúc graphene dây nano SnO2 27 Chương Thực nghiệm 32 2.1 Hóa chất, thiết bị sử dụng trình thực hiệp đề tài 32 iii 2.1.1 Hóa chất 32 2.1.2 Thiết bị 32 2.2 Quy trình tổng hợp graphene 33 2.3 Tách chuyển graphene: 37 2.4 Phương pháp khảo sát: 39 2.4.1 Kính hiển vi quang học: 39 2.4.2 Raman 39 2.4.3 Kính hiển vi điện tử quét (SEM): 40 2.5 Chế tạo cảm biến: 42 2.5.1 Chế tạo cảm biến graphene không pha tạp: 43 2.5.2 Chế tạo cảm biến dựa tiếp xúc graphene Si: 44 2.5.3 Chế tạo cảm biến dựa tiếp xúc học màng graphene dây nano SnO.2 45 2.6 Khảo sát tính nhạy khí: 49 Chương 3.1 Kết thảo luận 51 Kết chế tạo graphene 51 3.1.1 Ảnh hưởng nhiệt độ lên trình mọc graphene 51 3.1.2 Khảo sát theo tỉ lệ lưu lượng CH4/H2 52 3.1.3 Khảo sát theo thời gian mọc 56 3.1.4 Khảo sát theo áp suất 58 3.2 Kết khảo sát tính nhạy khí cảm biến chế tạo 59 3.2.1 Khảo sát tính nhạy khí NO2 với cảm biến graphene không pha tạp 59 iv 3.2.2 Khảo sát tính nhạy khí cảm biến dựa tiếp xúc graphene Si 61 3.2.3 Khảo sát tính nhạy khí cảm biến dựa tiếp xúc graphene với dây nano SnO2 64 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 74 DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1 Graphene xem vật liệu gốc tất dạng graphite [12] Hình 1.2 Sơ lược phương pháp chế tạo graphene khác Hình 1.3 Chế tạo graphene phương pháp bóc tách học [30] 10 Hình 1.4 (a) Mô hình trình bóc tách hóa học, (b) ảnh TEM chemically graphiteic nanosheet, (c) ảnh SEM graphite nanosheets 11 Hình 1.5 Hình ảnh minh họa graphene oxide [27] 12 Hình 1.6 Sơ đồ quy trình tổng hợp graphene từ graphene oxide (GO) [27] 12 Hình 1.7 Cơ chế mọc graphene mặt SiC [35] 13 Hình 1.8 (a) HRTEM graphene lắng đọng Ni, (b) phổ Raman graphene với tốc độ làm nguội khác nhau, (c) minh họa chế phân ly carbon Ni 15 Hình 1.9 Cơ chế mọc graphene Cu 17 Hình 1.10 Ảnh SEM graphene mọc Cu thời gian khác nhau: (A) phút, (B) 2,5 phút, (C) 10 phút, (D) 60 phút 17 Hình 1.11 Hình ảnh SEM grain graphene mọc Cu dùng ống trapping 18 Hình 1.12 Sơ đồ tiếp xúc kim loại-bán dẫn loại n a)-trường hợp Фs> Фm b)-trường hợp Фs< Фm 19 Hình 1.13 Sơ đồ tiếp xúc kim loại bán dẫn loại p a)-trường hợp Фs> Фm b)-trường hợp Фs< Фm 20 v Hình 1.14 Mô hình minh họa ảnh hiển vi quang học diode schottky graphene Si 21 Hình 1.15 Đặc trưng V-I thiết bị graphene – Si loại n chiếu sáng không chiếu sáng 22 Hình 1.16 Đặc trưng V-I đo nhiệt độ T= 100, 300 400K Hình (a) ứng với Si loại n, hình (b) ứng với Si loại p 23 Hình 1.17 Hiệu ứng xảy diode Schottky graphene với Si loại n Si loại p tiếp xúc với phân tử nhân thơm a - đặc trưng J-V diode graphene với Si loại n; b – đặc trưng J-V diode graphene với S loại p; c d - Là thay đổi hệ số lý tưởng η chiều cao rào ɸB diode Schottky graphene với Si loại n Si loại p; e – Là sơ đồ vùng lượng diode graphene với Si loại n trạng thái (ở giữa), tiếp xúc với phân tử cho điện tử (bên trái), tiếp xúc với phân tử nhận điện tử (bên phải) 25 Hình 1.18 Sự thay đổi điện trở diode Schottky tiếp xúc với phân tử nhân thơm a - Sự thay đổi điện trở theo chất khác nhau; b – Sự thay đổi điện trở diode Schottky graphene Si loại n theo nồng độ anisole 27 Hình 1.19 Mô hình cấu trúc ô đơn vị SnO2 28 Hình 1.20 Mô hình giải thích tăng điện trở màng cảm biến với dây nano SnO2 hấp phụ NO2 29 Hình 1.21 Mô hình giải thích giảm điện trở màng cảm biến với dây nano SnO2 hấp phụ CO 30 Hình 2.1 Ảnh chụp lò CVD sử dụng trình tổng hợp graphene 33 Hình 2.2 Quy trình tổng hợp graphene đế Cu 35 Hình 2.3 Quy trình tách chuyển graphene từ đế Cu lên đế SiO2 38 Hình 2.4 Graphene đế SiO2.Vùng (1) SiO2; vùng (2) graphene 39 Hình 2.5 a - Phổ Raman graphene với số lớp khác ; b - Hình ảnh phóng to peak 2D [31] 40 vi Hình 2.6 Sơ đồ nguyên lý kính hiển vi điện tử quét 41 Hình 2.7 Phân biệt graphene đế SiO2 42 Hình 2.8 Mô hình cảm biến dựa vật liệu graphene không pha tạp 43 Hình 2.9 Mô hình cảm biến dựa tiếp xúc graphene vật liệu Si 45 Hình 2.10 Mô hình cảm biến dựa tiếp xúc graphene dây nano SnO2 46 Hình 2.11 Ảnh sơ đồ hệ CVD tổng hợp dây nano SnO2 46 Hình 2.12 Vị trí đặt mẫu trình thí nghiệm 47 Hình 2.13 Quy trình mọc dây nano SnO2 điện cực Pt 48 Hình 2.14 Sơ đồ nguyên lý trộn khí 49 Hình 2.15 Giao diện hình đo điện trở theo thời gian khảo sát đặc trưng I-V cảm biếnkhí thổi vào 50 Hình 3.1: Ảnh hiển vi quang học Cu ủ 1000oC.a- Có thổi khí CH4 (có graphene bề mặt Cu); b- Không thổi CH4 (không có graphene bề mặt) 51 Hình 3.2 Ảnh hiển vi quang học Cu ủ 1050oC 52 Hình 3.3 Ảnh hiển vi quang học graphene đế SiO2 với tỉ lệ lưu lượng CH4/H2 khác 53 Hình 3.4 a hình ảnh quang học phổ Raman vị trí có graphene; b hình ảnh quang học phổ Raman vị trí graphene 54 Hình 3.5 Phổ Raman mẫu tổng hợp điều kiện nhiệt độ, lưu lượng áp suất riêng phần ban đầu H2, tỉ lệ lưu lượng CH4/H2 khác 55 Hình 3.6 Ảnh SEM với độ phân giải khác khau màng graphene đế SiO2 tổng hợp 1000oC, áp suất riêng phần H2 200 mTorr, tỉ lệ lưu lượng CH4/H2 5/20, thời gian thổi CH4 56 Hình 3.7 Phổ Raman graphene đế SiO2 với điều thời gian mọc khác 57 Hình 3.8 Phổ Raman graphene SiO2, tổng hợp điều kiện nhiệt độ, thời gian, lưu lượng khí, với áp suất tổng cộng khác 59 vii Hình 3.9 Sự thay đổi điện trở cảm biến graphene không pha tạp với khí NO2 nhiệt độ 100oC, 150oC, 200oC, 250oC 60 Hình 3.10 Độ nhạy cảm biến graphene không pha tạp với khí NO2 (5 ppm; 10 ppm; 20 ppm, 40 ppm) nhiệt độ từ 100oC đến 200oC 61 Hình 3.11 Hình ảnh phổ Raman graphene cảm biến dựa tiếp xúc graphene Si vị trí khác (trên Si; SiO2 Pt) 62 Hình 3.12 Khảo sát đặc trưng I-V cảm biến dựa tiếp xúc graphene/Si a- đặc trưng I-V cảm biến khảo sát với NO2 nhiệt độ khác b - tỉ I sau có khí NO2 với I0 trước có khí NO2 bám dính bề mặt cảm biến nhiệt độ khác 63 Hình 3.13: Sự thay đổi điện trở cảm biến dựa tiếp xúc graphene Si với khí NO2 điện áp khác 63 Hình 3.14: Sự thay đổi điện trở cảm biến dựa tiếp xúc graphene/Si với khí NO2 theo nồng độ, nhiệt độ 125 oC 64 Hình 3.15 Ảnh phổ Raman graphene biến dựa graphene dây nano SnO2 vị trí khác ( SiO2 dây nano SnO2) 65 Hình 3.16 Sự thay đổi điện trở đặc trưng I-V cảm biến dựa tiếp xúc graphene với dây nano SnO2 khảo sát với khí NO2 100oC 66 Hình 3.17 Sự thay đổi điện trở đặc trưng I-V cảm biến dựa tiếp xúc graphene với dây nano SnO2 khảo sát với khí NO2 150oC 66 Hình 3.18 Sự thay đổi điện trở đặc trưng I-V cảm biến dựa tiếp xúc graphene với dây nano SnO2 khảo sát với khí NO2 200oC 67 Hình 3.19 Sự thay đổi điện trở đặc trưng I-V cảm biến dựa tiếp xúc graphene với dây nano SnO2 khảo sát với khí NO2 200oC 67 Hình 3.20 Tỉ số Io trước cảm biến tương tác với khí NO2 với Ig sau cảm biến tương tác với khí NO2 nhiệt độ khác 68 viii Hình 3.21 Khảo sát độ nhạy cảm biến dựa tiếp xúc graphene dây nano SnO2 với khí NO2 100oC với điện áp khác 70 Hình 3.22 Tính nhạy khí cảm biến dựa tiếp xúc graphene dây nano SnO2 với NO2 150oC, với nồng độ khí khác 71 ix dần nhiệt độ, nồng độ hạt tải dây nano SnO2 giảm dần, rào tăng dần, điện áp mở tăng dần, điện áp cho độ nhạy lớn cảm biến tăng Qua tìm nhiệt độ điện áp hoạt động tối ưu cảm biến Hình 3.19 cho thấy cảm biến có độ nhạy lớn 150oC điện áp vào khoảng (V) Độ nhạy cảm biến phụ thuộc vào điện áp kiểm chứng việc khảo sát thay đổi điện trở cảm biến với khí điện áp khác 120k 4.0 NO2: 100 ppb; 150oC; 1V 110k NO2: 0.1ppm; 1500C 100k /I air gas R () 90k 2.0 80k 70k 60k I 50k 40k 30k 20k 10k 50 0.0 100 150 10 200 250 300 350 400 300 350 t (s) V (V) 60.0k NO2: 100 ppb; 150oC; 2V 55.0k 20.0k 50.0k NO2: 100 ppb; 1000C; 5V 18.0k 16.0k 40.0k R ) R () 45.0k 35.0k 14.0k 30.0k 12.0k 25.0k 20.0k 10.0k 15.0k 50 100 150 200 250 300 350 t (s) 8.0k 50 100 150 t (s) 69 200 250 NO2: 100 ppb; 150oC; 10V 150oC; 100 ppb 4.0 3.5 3.0 R/Ro R () 9.4k 9.2k 9.0k 8.8k 8.6k 8.4k 8.2k 8.0k 7.8k 7.6k 7.4k 7.2k 7.0k 2.5 2.0 1.5 1.0 100 150 200 250 300 350 10 V(v) t (s) Hình 3.21 Khảo sát độ nhạy cảm biến dựa tiếp xúc graphene dây nano SnO2 với khí NO2 100oC với điện áp khác Độ nhạy cảm biến khảo sát tỉ mỉ 150oC với điện áp (V) đưa hình 3.22 70 NO2; 150oC;1V 160.0k 250 ppb 150 oC; V 140.0k 100 ppb R /R g R ( ) 120.0k 100.0k 50 ppb 80.0k 25 ppb 60.0k 10 ppb 40.0k 20.0k 400 1.5m 600 800 1000 1200 1400 1600 t (s) NO2; 150oC ppb 25 ppb 50 ppb 100 ppb 250 ppb 2.0m 100 150 200 250 NO 1002 ppb NO2;150oC 5.0 1.0m 50 50 ppb 25 ppb 250 ppb I /I g I () 200 500.0µ 0.0 0.0 -500.0µ -2 10 10 V (V) V (V) Hình 3.22 Tính nhạy khí cảm biến dựa tiếp xúc graphene dây nano SnO2 với NO2 150oC, với nồng độ khí khác 71 KẾT LUẬN Sau thời gian làm việc nghiên cứu nhóm cảm biến Gas sensor thuộc viên ITIMS trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội đạt số kết sau: Đã chế tối ưu quy trình chế tạo thành công màng graphene đơn lớp diện tích lớn phương pháp CVD Các kết khảo sát cho thấy mẫu chế tạo với điều kiện nhiệt độ 1000 oC, lưu lượng áp suất riêng phần H2 20 sccm 200 mTorr, với lưu lượng CH4 nhỏ H2 cho chất lượng tốt Các kết cho thấy thời gian mọc graphene nhanh,thời gian thổi khí cần thiết cần từ đến phút, thay báo cáo trước Tất mẫu với điều kiện chế tạo sử dụng cho mục đích nghiên cứu ứng dụng, mở rộng chế tạo hang loạt Đã chế tạo thành công khảo sát tính nhạy khí cảm biến màng graphene, cảm biến dựa tiếp xúc graphene Si, cảm biến dựa tiếp xúc graphene dây nano SnO2 tìm nhiệt độ điện áp hoạt động tối ưu cảm biết với khí NO2 Hướng nghiên cứu tiếp theo: Khống chế tốc độ mọc graphene, sử dụng phương pháp oxy hóa Cu để quan sát trình mọc graphene, qua chế tạo màng graphene với grain lớn Khảo sát tính nhạy khí cảm biến dựa tiếp xúc màng graphene với dây nano SnO2 số khí khác Chúng phát cấu trúc cảm biến dựa tiếp xúc graphene với dây nano SnO2 cho khả nhạy quang học tốt Vì thời gian tới tiến hành nghiên cứu chế tạo loại 72 cảm biến quang học dựa tiếp xúc Schottky graphene với số dây nano oxit bán dẫn khác 73 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO Allen, M J., Tung, V C., & Kaner, R B (2010) Honeycomb carbon: a review of graphene Chemical reviews, 110(1), 132–45 doi:10.1021/cr900070d Berger, C., Song, Z., Li, T., Li, X., Ogbazghi, A Y., Feng, R., … Heer, W A De (2004) Ultrathin epitaxial graphite: 2D electron gas properties and a route toward graphene-based nanoelectronics., (0001), 1–5 Blakely, M E and J M (n.d.) No Title Surf Sci, 82, 220 Cao, H., Yu, Q., Jauregui, L., Tian, J., & Wu, W (2010) Wafer-scale graphene synthesized by chemical vapor deposition at ambient pressure arXiv preprint arXiv: …, 150(1), 296–300 Retrieved from http://www.researchgate.net/publication/228710177_Waferscale_Graphene_Synthesized_by_Chemical_Vapor_Deposition_at_Ambient_Pre ssure/file/d912f511117203c88c.pdf Chen, C.-C., Aykol, M., Chang, C.-C., Levi, a F J., & Cronin, S B (2011) Graphene-silicon Schottky diodes Nano letters (Vol 11, pp 1863–7) doi:10.1021/nl104364c Chung, M G., Kim, D H., Lee, H M., Kim, T., Choi, J H., Seo, D K., … Kim, Y H (2012) Highly sensitive NO2 gas sensor based on ozone treated graphene Sensors and Actuators B: Chemical, 166-167(2), 172–176 doi:10.1016/j.snb.2012.02.036 Cuong, T V., Pham, V H., Chung, J S., Shin, E W., Yoo, D H., Hahn, S H., … Kohl, P a (2010) Solution-processed ZnO-chemically converted graphene gas sensor Materials Letters, 64(22), 2479–2482 doi:10.1016/j.matlet.2010.08.027 Dan, Y., Lu, Y., Kybert, N J., Luo, Z., & Johnson, a T C (2009) Intrinsic response of graphene vapor sensors Nano letters, 9(4), 1472–5 doi:10.1021/nl8033637 Das, T K., & Prusty, S (2013) Recent advances in applications of graphene, 4(1), 39–55 74 10 Emtsev, K V, Bostwick, A., Horn, K., Jobst, J., Kellogg, G L., Ley, L., … Seyller, T (2009) Towards wafer-size graphene layers by atmospheric pressure graphitization of silicon carbide Nature materials, 8(3), 203–7 doi:10.1038/nmat2382 11 Fazel Yavari1, Eduardo Castillo1, Hemtej Gullapalli2, Pulickel M Ajayan2, and Nikhil Koratkar1, (2012) No TitleHigh sensitivity detection of NO2 and NH3 in air using chemical vapor deposition grown graphene Appl Phys Lett., 100(20) doi:http://dx.doi.org/10.1063/1.4720074 12 Geim, a K., & Novoselov, K S (2007) The rise of graphene Nature materials, 6(3), 183–91 doi:10.1038/nmat1849 13 Hakimi, M., & Alimard, P (2012) Graphene : Synthesis and Applications in Biotechnology - A Review 14 Huang, B., Z Y Li, Z R Liu, G Zhou, S G Hao, J Wu, B L G and W H D (2008) Adsorption of gas molecules on graphene nanoribbons and its implication for nanoscale molecular sensor J Phys Chem, 112, 13442–13446 15 Huỳnh Trần Mỹ Hòa (2010), luận văn tốt nghiệp cao học “Chế tạo khảo sát tính chất đặc trưng Graphene”, đại học khoa học thành phố Hồ Chí Minh (n.d.) 16 Kim, H.-Y., Lee, K., McEvoy, N., Yim, C., & Duesberg, G S (2013) Chemically modulated graphene diodes Nano letters, 13(5), 2182–8 doi:10.1021/nl400674k 17 Ko, G., Kim, H.-Y., Ahn, J., Park, Y.-M., Lee, K.-Y., & Kim, J (2010) Graphene-based nitrogen dioxide gas sensors Current Applied Physics, 10(4), 1002–1004 doi:10.1016/j.cap.2009.12.024 18 Lang, B (n.d.) A LEED study of the deposition of carbon on platinum crystal surfaces Surface Science, 53(1), 317–329 19 Leenaerts, O., B P and F M P 2008 (2008) Adsorption of H2O, NH3, CO, NO2 and NO on graphene: A first-principles study Phys Rev B, 77(12), 125416–125421 doi:10.1103/PhysRevB.77.125416 75 20 Li, X., Cai, W., Colombo, L., & Ruoff, R S (n.d.) Evolution of graphene growth on Cu and Ni studied by carbon isotope labeling, (Cvd), 1–15 21 Li, X., Cai, W., Colombo, L., & Ruoff, R S (2009) Evolution of Graphene Growth on Ni and Cu by Carbon Isotope Labeling Nano Letters, 9(12), 4268– 4272 doi:10.1021/nl902515k 22 Lu, G., Ocola, L E., & Chen, J (2009) Reduced graphene oxide for roomtemperature gas sensors Nanotechnology, 20(44), 445502 doi:10.1088/09574484/20/44/445502 23 Meyyappan, M (2009) Nanomaterials and their Applications Retrieved from http://ieeexplore.ieee.org/xpl/modulesabstract.jsp?reload=true&mdnumber=EW1 115 24 No Title (2008), (May) 25 Park, S., & Ruoff, R S (2009) Chemical methods for the production of graphenes Nature nanotechnology, 4(4), 217–24 doi:10.1038/nnano.2009.58 26 Phù Hồ Phạm Quốc Phô (2001) Vật lý bán dẫn 27 Reina, A., Jia, X., Ho, J., Nezich, D., Son, H., Bulovic, V., … Kong, J (2009) Large area, few-layer graphene films on arbitrary substrates by chemical vapor deposition Nano letters, 9(1), 30–5 doi:10.1021/nl801827v 28 Rollings, E., Hussain, B S., Gweon, G., Zhou, S Y., Mun, B S., Fedorov, A V, & Lanzara, A (2005) Synthesis and characterization of atomically-thin graphite films on a silicon carbide substrate, 9, 2–5 29 Schedin, F., Geim, a K., Morozov, S V, Hill, E W., Blake, P., Katsnelson, M I., & Novoselov, K S (2007) Detection of individual gas molecules adsorbed on graphene Nature Materials, 6(9), 652–655 doi:10.1038/nmat1967 30 Tang, Z., Wu, H., Cort, J R., Buchko, G W., Zhang, Y., Shao, Y., … Lin, Y (2010) Constraint of DNA on functionalized graphene improves its biostability and specificity Small (Weinheim an der Bergstrasse, Germany), 6(11), 1205–9 doi:10.1002/smll.201000024 76 31 Wu, Y H., Yu, T., & Shen, Z X (2010) Two-dimensional carbon nanostructures: Fundamental properties, synthesis, characterization, and potential applications Journal of Applied Physics, 108(7), 071301 doi:10.1063/1.3460809 32 Yu, Q., Lian, J., Siriponglert, S., Li, H., Chen, Y P., & Pei, S.-S (2008) Graphene segregated on Ni surfaces and transferred to insulators Applied Physics Letters, 93(11), 113103 doi:10.1063/1.2982585 33 Yu, Y.-J., Zhao, Y., Ryu, S., Brus, L E., Kim, K S., & Kim, P (2009) Tuning the graphene work function by electric field effect Nano letters, 9(10), 3430–4 doi:10.1021/nl901572a 34 Zhang, Y., Zhang, L., Kim, P., Ge, M., Li, Z., & Zhou, C (2012) Vapor trapping growth of single-crystalline graphene flowers: synthesis, morphology, and electronic properties Nano letters, 12(6), 2810–6 doi:10.1021/nl300039a 35 Zhang, Y., Small, J.P., Amori, M.E.S & Kim, P (2005) Electric field modulation of galvanomagnetic properties of mesoscopic graphite Phys Rev Lett, 94, 176803 36 Zhou, Z., Wu, J., Li, H., & Wang, Z (2012) Field emission from in situgrown vertically aligned SnO2 nanowire arrays Nanoscale research letters, 7, 117 doi:10.1186/1556-276X-7-117 37 Zhu, Y., Murali, S., Cai, W., Li, X., Suk, J W., Potts, J R., & Ruoff, R S (2010) Graphene and graphene oxide: synthesis, properties, and applications Advanced materials (Deerfield Beach, Fla.), 22(35), 3906–24 doi:10.1002/adma.201001068 77 78 79 80 81 82 83 ... tiềm ứng dụng lĩnh vực cảm biến sinh học cảm biến khí Cảm biến graphene hoạt động nhiệt độ thấp Từ lý trên, chọn đề tài “ nghiên cứu tổng hợp graphene ứng dụng cảm biến khí’’ Graphene tổng hợp. .. tạo graphene diện tích lớn, với đồng tính đơn lớp cao Nghiên cứu thực nghiệm graphene cho cảm biến khí đưa Novoselov cộng Ngày nay, nghiên cứu ứng dụng graphene cho cảm biến sinh học, cảm biến. .. cho hướng nghiên cứu khác (cảm biến khí, cảm biến sinh học, điện cực suốt…) Chế tạo thành công cảm biến dựa vật liệu graphene theo cấu trúc khác (cảm biến graphenee không pha tạp; cảm biến dựa

Ngày đăng: 16/07/2017, 08:44

Từ khóa liên quan

Mục lục

  • LỜI CẢM ƠN

  • LỜI CAM ĐOAN

  • MỤC LỤC

  • DANH MỤC HÌNH VẼ

  • MỞ ĐẦU

    • 1. Lý do chọn đề tài

    • 2. Lịch sử nghiên cứu

    • 3. Mục đích nghiên cứu của luận văn

    • 4. Điểm mới của luận văn

    • 5. Phương pháp nghiên cứu

    • Chương 1 Tổng quan

      • 1.1 Tổng quan về graphene:

        • 1.1.1 Tính chất của graphene.

        • 1.1.2 Một số ứng dụng của graphene.

        • 1.1.3 Các phương pháp chế tạo.

        • 1.2 Cảm biến dựa trên tiếp xúc graphene bán dẫn.

          • 1.2.1 Tiếp xúc giữa kim loại bán dẫn [26].

            •  Tiếp xúc kim loại bán dẫn loại p.

            • 1.2.2 Tiếp xúc schottky giữa graphene và bán dẫn.

            • 1.2.3 Cảm biến dựa trên tiếp xúc graphene và dây nano SnO2.

              • 1.2.3.1 Đặc tính nhạy khí của dây nano SnO2.

              • 1.2.3.1 Kết hợp giữa graphene và dây nano SnO2.

              • Chương 2 Thực nghiệm

                • 2.1 Hóa chất, thiết bị được sử dụng trong quá trình thực hiệp đề tài

                  • 2.1.1 Hóa chất.

                  • 2.1.2 Thiết bị

                  • 2.2 Quy trình tổng hợp graphene.

                  • 2.3 Tách chuyển graphene:

Tài liệu cùng người dùng

Tài liệu liên quan