Nano-Kohlenstoff-Materialien und Graphen
Raman-Bildgebung und Mikroskopie Kohlenstoffmaterialanwendungen
Hochgeschwindigkeits-Bildgebung des CVD-Graphen-Wachstumsbereichs
Großflächiges Graphen, das in sechseckigen Mustern geformt ist, findet Anwendungen in der Elektronik, Energiespeicherung, Sensorik und Materialverstärkung und nutzt seine Leitfähigkeit und Festigkeit. Die chemische Gasphasenabscheidung (CVD) ist der Schlüssel für seine Produktion, wobei die Raman-Mikroskopie für die Qualitätskontrolle von entscheidender Bedeutung ist.
Das RAMANtouch-Mikroskop analysierte Graphen auf einem Nickel (Ni)-Dünnfilm mit dem Ziel, die Graphenqualität mit der Monoschicht- und Mehrschichtverteilung zu korrelieren und den Einfluss von Ni-Korngrenzen und Kohlenstoffsegregation während der CVD zu untersuchen. Die Raman-Studie zeigte, dass einschichtiges Graphen auf Ni-Körner beschränkt ist, während sich mehrschichtiges Graphen überwiegend entlang der Korngrenzen ansammelt.
Dies deutet darauf hin, dass die Bildung von mehrschichtigem Graphen hauptsächlich durch Kohlenstofftrennungsprozesse angetrieben wird. Darüber hinaus wird gezeigt, dass das Vorhandensein von Korngrenzen im Ni-Dünnfilm das gleichmäßige Wachstum von Graphen hemmt.
Hochauflösende Raman-Bildgebung von Kohlenstoffnanoröhren
Ein CNT-FET oder Kohlenstoff-Nanoröhren-Feldeffekttransistor ist ein elektronisches Gerät, das Kohlenstoffnanoröhren zur Stromregelung verwendet. Es wird in der fortschrittlichen Elektronik- und Quantencomputerforschung eingesetzt. Das Verständnis der Verteilung und Eigenschaften verschiedener Arten von Kohlenstoffnanoröhren innerhalb des Kohlenstoffnanoröhren-Feldeffekttransistors (CNT-FET) ist entscheidend für die Optimierung seiner Leistung und Funktionalität.
Die Raman-Bildgebung eignet sich gut für diese Aufgabe, da sie eine präzise Beobachtung und Identifizierung von Halbleiter- oder Metallnanoröhren ermöglicht und so dazu beiträgt, ihren Einfluss auf das Verhalten und das Anwendungspotenzial des Geräts zu erfassen. Die folgende Abbildung zeigt Raman-Bilder eines CNT-FET (Carbon Nanotube Field-Effect Transistor).
Es erfasst die Verteilung verschiedener Arten von RBM (Radial Breathing Modes), die zwischen den Elektroden der CNT mit hoher räumlicher Auflösung (350 nm) synthetisiert werden. Die Intensitätsverteilung der Peaks der vier RBM-Typen ist farbcodiert und liefert eine sehr detaillierte Abbildung ihrer Verteilung.