Charakteryzacja struktur grafenowych na podłożach stałych metodami spektroskopowymi

W pracy przedstawiono wykorzystanie spektroskopii ramanowskiej (mikroskopii ramanowskiej) jako użytecznego narzędzia badawczo-diagnostycznego wykorzystywanego do oceny jakości warstw grafenowych osadzanych na różnego rodzaju podłożach takich jak: SiC, SiO2, szkło, miedź oraz PET. Spektroskopia Ramana jest podstawową metodą eksperymentalną wykorzystywaną do oceny jakości grafenu, jego ciągłości, czy też zdefektowania. W prezentowanej pracy opisano wykorzystanie zmodyfikowanej techniki pomiarów ramanowskich z użyciem pomiarów konfokalnych. Zmodyfikowana technika pozwala na precyzyjny pomiar i uzyskanie dobrej jakości widma ramanowskiego (wysoki stosunek sygnału do szumu) pozwalającego na dokładne i jednoznaczne określenie jaką ilość warstw grafenowych posiada analizowana struktura. Dodatkowo przedstawiono technikę mapowania ramanowskiego wykorzystaną w celu charakteryzacji powierzchni grafenu. Tego typu metoda badawcza pozwala na analizę powierzchni struktury grafenowej w celu zbadania jej jednorodności, określenie potencjalnych defektów, badanie lokalnych zmian związanych z przekrywaniem się struktur mono lub dwuwarstwowych, czy też analizę naprężeń powstających w wyniku oddziaływania grafenu z podłożem, czy też, jak w przypadku elastycznego podłoża PET jego odkształceniom mechanicznym. Zobrazowano również zmiany parametrów warstw grafenowych pod wpływem temperatury w zależności od rodzaju zastosowanego podłoża, na którym osadzono grafen. Badania zostały przeprowadzone na komercyjnych strukturach grafenowych o deklarowanych przez producenta grafenu parametrach określających je jako monowarstwy.