search query: @keyword karakterisointi / total: 31
reference: 18 / 31
« previous | next »
Author:Vesapuisto, Erkki Juhani
Title:Growth and Characterisation of Epitaxial Graphene on 4H-SiC(0001) Substrate
Epitaktisen grafeenin kasvatus ja karakterisointi 4H-SiC(0001) substraatilla
Publication type:Master's thesis
Publication year:2010
Pages:[13] + 76 s. + liitt. 30      Language:   eng
Department/School:Informaatio- ja luonnontieteiden tiedekunta
Degree programme:Teknillisen fysiikan ja matematiikan tutkinto-ohjelma
Main subject:Elektronifysiikka   (S-69)
Supervisor:Kuivalainen, Pekka
Instructor:Novikov, Sergey
OEVS:
Electronic archive copy is available via Aalto Thesis Database.
Instructions

Reading digital theses in the closed network of the Aalto University Harald Herlin Learning Centre

In the closed network of Learning Centre you can read digital and digitized theses not available in the open network.

The Learning Centre contact details and opening hours: https://learningcentre.aalto.fi/en/harald-herlin-learning-centre/

You can read theses on the Learning Centre customer computers, which are available on all floors.

Logging on to the customer computers

  • Aalto University staff members log on to the customer computer using the Aalto username and password.
  • Other customers log on using a shared username and password.

Opening a thesis

  • On the desktop of the customer computers, you will find an icon titled:

    Aalto Thesis Database

  • Click on the icon to search for and open the thesis you are looking for from Aaltodoc database. You can find the thesis file by clicking the link on the OEV or OEVS field.

Reading the thesis

  • You can either print the thesis or read it on the customer computer screen.
  • You cannot save the thesis file on a flash drive or email it.
  • You cannot copy text or images from the file.
  • You cannot edit the file.

Printing the thesis

  • You can print the thesis for your personal study or research use.
  • Aalto University students and staff members may print black-and-white prints on the PrintingPoint devices when using the computer with personal Aalto username and password. Color printing is possible using the printer u90203-psc3, which is located near the customer service. Color printing is subject to a charge to Aalto University students and staff members.
  • Other customers can use the printer u90203-psc3. All printing is subject to a charge to non-University members.
Location:P1 Ark Aalto  223   | Archive
Keywords:graphene
epitaxial growth
SiC
characterisation
AFM
AES
Hall effect
grafeeni
epitaktinen kasvatus
SiC
karakterisointi
AFM
AES
Hall-ilmiö
Abstract (eng): This work concentrates on the growth and characterisation of epitaxial grapheme on 4H-SiC(0001) substrate.
The aim is to find optimal process parameters: temperature, pressure, annealing time and gas environment (gas composition) in order to maximise the carrier mobility and the surface quality of the graphene samples that would allow using graphene in electronic devices.
For this purpose, nine graphene samples have been grown on silicon carbide (SiC) using thermal annealing at different temperatures keeping the other process parameters constant.
The role of temperature has been estimated beforehand to be the most significant for the successful growth.

The properties characterised are the sample surface morphology, the electrical properties, like carrier mobility and concentration, and the number of graphene layers.
The surface morphology has been studied using atomic force microscopy (AFM) which has given information, e.g., about terrace widths.
The electrical experiments are carried out using Hall effect measurement.
The most important electrical property is the carrier mobility, which, in an ideal graphene lattice, reaches a uniquely high level we are aiming at.
The number of graphene layers is determined using Auger electron spectroscopy (AES) and the developed computational model that has given knowledge of the right growth temperature.
In addition, the effect of process parameters on growth result has been studied in the light of previous scientific articles.

As a result, the surface morphologies, the electrical properties and the number of grapheme layers have been measured as a function of growth temperature.
The results are first treated independently after which their interdependences are studied.
As a conclusion a single growth temperature has been identified to be the best choice for further optimisation based on the observed highest mobility and the number of layers which has been the nearest to the monolayer graphene.
During the work new research subjects have been identified for further optimisation of the growth conditions.
In Finland, this work is the first one where the epitaxial growth of graphene on SiC has been studied.
Abstract (fin): Työssä on tutkittu kokeellisesti grafeenin epitaktista kasvua 4H-SiC(0001) substraatille.
Tarkoitus on ollut löytää optimaaliset kasvatusparametrit lämpötila, paine, kasvatusaika ja kaasuympäristö (kaasun koostumus), mikä mahdollistaisi grafeenin hyödyntämisen elektroniikan komponenteissa.
Tätä tarkoitusta varten on valmistettu yhdeksän grafeeninäytettä piikarbidisubstraatista lämmittämällä.
Näytteiden välillä nimenomaan lämpötilaa on vaihdeltu muiden parametrien ollessa vakioita, mikä perustuu lämpötilan ennakolta arvioituna suurimpaan merkitykseen kasvatuksen onnistumisessa.

Valmistetut näytteet on mitattu atomivoimamikroskoopilla (AFM) sekä Hall- ja AES- (Auger-elektronispektroskopia) mittalaitteistoilla.
Atomivoimamikroskoopilla on tutkittu näytteiden pinnanlaatua ja muun muassa terassien leveyttä.
Hall-mittauksella on selvitetty näytteiden sähköiset ominaisuudet, kuten varauksenkuljettajien liikkuvuus, joka on kasvatuksen tuloksena pyritty saamaan grafeenille ominaiselle, ainutlaatuisen korkealle tasolle.
AES-spektreistä on määritetty näytteiden keskimääräinen grafeenikerrosten lukumäärä, mikä on antanut oleellista tietoa oikean kasvatuslämpötilan valitsemiseksi.
Kerroslukumäärän riippuvuudesta spektreihin on tehty laskennallinen malli alkaen epitaktisen grafeenin rakenteesta piikarbidin päällä.
Lämpötilan lisäksi muiden prosessiparametrien vaikutusta kasvatukseen on tutkittu aiempia tutkimuksia hyödyntäen.

Työn tuloksena on ensin saatu näytteiden pinnanlaadut, sähköiset ominaisuudet ja kerroslukumäärät lämpötilan funktiona.
Lopulta on tunnistettu yksittäinen lämpötila, joka on tuottanut lähimmän yksikerrosgrafeenin ja myös suurimman liikkuvuuden.
Työn aikana on tunnistettu uusia tutkimuskohteita prosessiparametrien myöhempää optimointia varten.
Työ on Suomessa ensimmäinen, jossa on tutkittu grafeenin kasvatusta piikarbidille.
ED:2010-06-11
INSSI record number: 39799
+ add basket
« previous | next »
INSSI