Document

Fabrication and optimization of monolayer CVD graphene and the study of its potential applications.

Publisher
Sultan Qaboos University.
Gregorian
2019
Language
English
English abstract
In this work a monolayer 2D graphene has been fabricated using chemical vapor deposition (CVD) method, where the growth conditions have been obtained and optimized. Some challenges have been investigated extensively, such as finding the optimum growth conditions and elimination of white particulate impurities. The contamination was traced and tackled in the stages of the graphene fabrication process. The results reveal that the white impurities are silicates formed as a result of oxides and copper ions interaction with CVD quartz tube. Improvements in the manufactured 2D graphene quality were made by using microchannels of high aspect ratio (width/ height). This thesis holds a great promise for 2D material, where graphene has been successfully fabricated, transferred, decorated and blended with polymers aiming to adapt it to different uses. Material characterizations techniques which have been used such as Raman, SEM, EDS, XRD, TEM, XPS, and EBSD indicate the significance of the study, which can be the basis for subsequent studies and a step to adapt graphene into various industries.
Arabic abstract
في هذه الدراسة، تم تصنيع الجرافين أحادي الطبقة ثنائية الأبعاد باستخدام طريقة ترسيب البخار
الكيميائي ) CVD ،)حيث تم الحصول على ظروف النمو وتحسينها. تم التحقيق في بعض التحديات
على نطاق واسع، مثل العثور على ظروف النمو المثلى والقضاء على شوائب الجسيمات البيضاء.
تم تتبع التلوث ومعالجته في مراحل عملية تصنيع الجرافين. تكشف النتائج أن الشوائب البيضاء
عبارة عن سيليكات تتشكل نتيجة تفاعل الأكسيدات وأيونات النحاس مع أنبوب الكوارتز CVD .
تم إجراء تحسينات في جودة الجرافين ثنائية الأبعاد المصنعة باستخدام القنوات الدقيقة ذات نسبة
(. تحمل هذه الرسالة وع ًدا كبي ًر العرض إلى االرتفاع العالية )العرض/الارتفاع ا للمواد ثنائية
األبعاد ، حيث تم تصنيع الجرافين ونقله وتزيينه ومزجه بنجاح مع البوليمرات بهدف تكييفه مع
استخدامات مختلفة. تشير تقنيات توصيف المواد التي تم استخدامها مثل Raman و SEM و
EDS و XRD و TEM و XPS و EBSD إلى أهمية الدراسة التي يمكن أن تكون أسا ًسا
للدراسات اللاحقة وخطوة لتكييف الجرافين في الصناعات المختلفة .
Category
Theses and Dissertations