Polygraphene Coatings on Copper: Mechanisms of Nucleation and Growth

Abstract

Samples of polygraphene layers on a copper substrate were obtained using CVD technology. For the preparation, a gaseous mixture of methane, hydrogen and argon was used. To analyze the degree of filling and the specific area of the polygraphene formed on a copper substrate, we used optical microscopy (with specialized computer image processing) in combination with Raman spectroscopy and atomic force microscopy. It is proposed to use the approach based on the double structure model (transparent regions of graphene and copper) for evaluating the morphological parameters of the coating of polygraphene on a copper substrate. This approach is used for the primary optimization of the production process of polygraphene formation. The mechanism of initial stages of polygraphene growth on copper is proposed.

Зразки поліграфенових шарів на мідній підкладці були отримані за технологією CVD. Для отр имання використовували газоподібну суміш метану, водню і аргону. Для аналізу ступеня заповнення і питомої площі поліграфії формованого на мідній підкладці використовувалася оптична мікроскопія (зі спеціалізованою комп'ютерною обробкою зображення) в поєднанні з методами спектроскопії комбінаційного розсіювання та атомно-силової мікроскопії. Запропоновано використовувати підхід на основі моделі подвійної структури (прозорі області графена і міді) для оцінки морфологічних параметрів поліграфенового покриття на мідній підкладці. Цей підхід використовується для первинної оптимізації виробничого процесу формування поліграфена. Запропоновано механізм початкових стадій росту поліграфену на міді.