OTDK ápr Grafén nanoszalagok. Témavezető: : Dr. Csonka Szabolcs BME TTK Fizika Tanszék MTA MFA

Hasonló dokumentumok
GRAFÉN MEGMUNKÁLÁSA. Dobrik Gergely. Műszaki Fizikai és Anyagtudományi Kutatóintézet

Szén nanoszerkezetek grafén nanolitográfiai szimulációja

Grafén és szén nanocső alapú nanoszerkezetek előállítása és jellemzése

Grafén nanoszerkezetek

Lehet-e tökéletes nanotechnológiai eszközöket készíteni tökéletlen grafénból?

DIPLOMAMUNKA. Grafénen alapuló áramkörök készítése és transzport tulajdonságainak vizsgálata. Tóvári Endre

Újabb eredmények a grafén kutatásában

KIEMELKEDŐ EREDMÉNYEK MTA TTK MŰSZAKI FIZIKAI ÉS ANYAGTUDOMÁNYI INTÉZET

Lehet-e tökéletes nanotechnológiai eszközöket készíteni tökéletlen grafénból?

Nanotanoda: érdekességek a nanoanyagok köréből

Szilícium karbid nanokristályok előállítása és jellemzése - Munkabeszámoló -

KÖSZÖNTJÜK HALLGATÓINKAT!

VEZETÉSI CSATORNÁK ÉS LOKALIZÁCIÓ GRAFÉNBAN MÁGNESES TÉR HATÁSÁRA PhD tézisfüzet ENDRE TÓVÁRI. Témavezető: DR. SZABOLCS CSONKA


A évi fizikai Nobel díj a grafénért

A Nanotechnológia csodái

Nanofizika, nanotechnológia és anyagtudomány

Grafén nanoszerkezetek és más kétdimenziós anyagok kialakítása és vizsgálata pásztázószondás módszerekkel. PhD tézisfüzet.

Szén alapú nanoarchitektúrák kialakítása és jellemzése pásztázószondás módszerekkel. Dobrik Gergely

A SZÉCHENYI ISTVÁN EGYETEM SZEREPE ÉS FELADATAI A

LEHET-E TÖKÉLETES NANOELEKTRONIKAI ESZKÖZÖKET KÉSZÍTENI TÖKÉLETLEN GRAFÉNBÔL?

Nanotudományok vívmányai a mindennapokban Lagzi István László Eötvös Loránd Tudományegyetem Meteorológiai Tanszék

Havancsák Károly, ELTE TTK Fizikai Intézet. A nanovilág. tudománya és technológiája

MEMS, szenzorok. Tóth Tünde Anyagtudomány MSc

MIKRO- ÉS NANOTECHNIKA II

ALKÍMIA MA Az anyagról mai szemmel, a régiek megszállottságával.

NANOELEKTRONIKA ÉS KATONAI ALKALMAZÁSAI

Titán alapú biokompatibilis vékonyrétegek: előállítása és vizsgálata

A évi fizikai Nobel díj kapcsán. Vass László Percept kft október 16.

Nagynyomású csavarással tömörített réz - szén nanocső kompozit mikroszerkezete és termikus stabilitása

Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Elektronikus Eszközök Tanszéke.

Réz - szén nanocső kompozit mikroszerkezete és mechanikai viselkedése

MIKROELEKTRONIKA, VIEEA306

Kerámia-szén nanokompozitok vizsgálata kisszög neutronszórással

Utazások alagúteffektussal

Mikrohullámú abszorbensek vizsgálata

ä ä

Előzmények. a:sige:h vékonyréteg. 100 rétegből álló a:si/ge rétegrendszer (MultiLayer) H szerepe: dangling bond passzíválása

Graphene the perfect atomic lattice

TÉMA ÉRTÉKELÉS TÁMOP-4.2.1/B-09/1/KMR (minden téma külön lapra) június május 31

Fényérzékeny amorf nanokompozitok: technológia és alkalmazásuk a fotonikában. Csarnovics István

Elektronikai technológia vizsgatematika 2016 Táv, Levelező

A FŐVÁROSI HULLADÉKHASZNOSÍTÓ MŰ KAZÁNJÁBAN KELETKEZETT SZILÁRD ANYAGOK KÖRNYEZET- GEOKÉMIAI VIZSGÁLATA

Fülep D., Zsoldos I., László I., Anyagok Világa (Materials Word) 1 (2015) 1-11

vizsgálata többszintű modellezéssel

Doktori értekezés tézisei: Töltésterjedés grafén nanorendszerekben

Szén nanoszerkezetekkel adalékolt szilícium-nitrid. nanokompozitok. Tapasztó Orsolya MTA TTK Műszaki Fizikai és Anyagtudományi Intézet

Nanotechnológia építıkövei: Nanocsövek és nanovezetékek

Hidrogénezett amorf Si és Ge rétegek hőkezelés okozta szerkezeti változásai

A piaci árak és a hulladékhasznosítás összefüggései

József Cserti. ELTE, TTK Komplex Rendszerek Fizikája Tanszék. A évi fizikai Nobel-díj. a topológikus fázisokért...

FÉLVEZETŐ ALAPÚ ESZKÖZÖK GYÁRTÁSTECHNOLÓGIÁJA

Dankházi Z., Kalácska Sz., Baris A., Varga G., Ratter K., Radi Zs.*, Havancsák K.

KOLTAY Eszter. TÉMAVEZETŐ: FINTA Viktória ELTE-TTK, Atomfizikai Tanszék 2011.

ÓRIÁS MÁGNESES ELLENÁLLÁS

Szénszálak és szén nanocsövek

Periodikus struktúrák előállítása nanolitográfiával és vizsgálatuk három dimenzióban

Elektronikai technológia vizsgatematika 2015 Nappali, Táv, Levelező

Rövid összefoglaló. Az eredmények részletezése

Műszeres analitika. Abrankó László. Molekulaspektroszkópia. Kémiai élelmiszervizsgálati módszerek csoportosítása

Optikai spektroszkópia az anyagtudományban 8. Raman spektroszkópia Anizotrópia IR és Raman spektrumokban

Mikroszerkezeti vizsgálatok

Curriculum Vitae Vendég oktató, Eötvös Loránd Tudományegyetem (ELTE), Természettudományi Kar (TTK), Atomfizika Tanszék, Budapest

Hallgatói Tájékoztató 2012 Kutatás, témák, TDK lehetőségek. Menyhárd Alfréd Fizikai Kémia és Anyagtudományi Tanszék. Budapest április 25.

A grafén fizikája. Cserti József. ELTE, TTK Komplex Rendszerek Fizikája Tanszék

Mikrohullámú abszorbensek vizsgálata 4. félév

Fény és anyag munkában

Atomok és fény kölcsönhatása a femto- és attoszekundumos időskálán

Grafén sávszerkezetének topológiai átalakulásai

TDK Tájékoztató 2017 Területek, témák, lehetőségek

Lézer hónolt felületek vizsgálata

Fluorozott ruténium tartalmú katalizátorok előállítása és alkalmazása transzfer-hidrogénezési reakciókban

Műegyetem Kutatóegyetem. K+F+I Stratégia. Nanofizika, nanotechnológia és anyagtudomány Kiemelt Kutatási Terület október 25.

Gránásy László. Szül.: febr. 15. Budapest ELTE TTK fizikus szak 1979 MTA Doktora (2004) Választott tag: Academia Europaea (London, 2014 )

S3 stratégia és a fizikai kutatások lehetőségei

Bevezetés a grafén fizikájába

Villamosipari anyagismeret. Program, követelmények ősz

XXXVIII. KÉMIAI ELŐADÓI NAPOK

KÍSÉRLETEK NANOVASTAGSÁGSÁGÚ HÁRTYAKONDENZÁTOROKKAL

Jegyzőkönyv. Budapest, július Dr. Inzelt György. 1. A pályázók rangsorolásánál figyelembe vettük az ELTE TTK Doktori Szabályzata

BME Természettudományi Kar, TDK TTK kari eredmények

ADATTÁROLÁS: LÁGY- ÉS MEREVLEMEZEK KOVÁCS MÁTÉ

csodaanyag grafenkutatas azigeret_szep_szo grafen_azalagut_vegen

Emlékeztető. az ELTE Kémiai Doktori Iskola Tanácsának június 10-i üléséről

Fényipar. Szabó Gábor SZTE Optikai és kvantumelektronikai Tanszék, MTA-SZTE Fotoakusztikus kutatócsoport

ALKÍMIA MA Az anyagról mai szemmel, a régiek megszállottságával.

ALKÍMIA MA Az anyagról mai szemmel, a régiek megszállottságával.

Mikrohullámú abszorbensek vizsgálata

Klórbenzol lebontásának vizsgálata termikus rádiófrekvenciás plazmában

Fotoindukált változások vizsgálata amorf félvezető kalkogenid arany nanorészecskéket tartalmazó rendszerekben

Havancsák Károly Nagyfelbontású kétsugaras pásztázó elektronmikroszkóp az ELTÉ-n: lehetőségek, eddigi eredmények

Textíliák felületmódosítása és funkcionalizálása nem-egyensúlyi plazmákkal

Bordács Sándor doktorjelölt. anyagtudományban. nyban. Dr. Kézsmárki István Prof. Yohinori Tokura Prof. Ryo Shimano

ELŐADÁS CÍME. Polimer-kerámia-fém kompozit rendszerek tanulmányozása. Készítette: Bődi Szabolcs tanársegéd, doktorandusz

Atomi er mikroszkópia jegyz könyv

Az MTA TTK MFA vezetésére, fejlesztésére, tudományos programjának megvalósítására vonatkozó koncepció ismertetése

TDK Tájékoztató 2016 Területek, témák, lehetőségek

Fülep Dávid. doktori tézisek. témavezető: Zsoldos Ibolya Audi Hungaria Járműmérnöki Kar

Talajvizek szerves mikroszennyezőinek eltávolítása oxidációs technikákkal

TDK Tájékoztató 2015 Területek, témák, lehetőségek

Átírás:

OTDK 2011. ápr. 27-29. 29. Tóvári Endre Grafén nanoszalagok előáll llítása Témavezető: : Dr. Csonka Szabolcs BME TTK Fizika Tanszék MTA MFA

Tóvári Endre: Grafén nanoszalagok előállítása OTDK 2011 2 Tartalom bevezetés: a grafénról általában grafén nanoszalagok készítése az elektronsugaras litográfia és az ún. karbotermikus marás ötvözése e- sugár grafénszalag reziszt (PMMA) szubsztrát (Si, SiO 2 ) SiO 2

Tóvári Endre: Grafén nanoszalagok előállítása OTDK 2011 3 Bevezetés grafén felfedezése: 2004, A. Geim, K. Novoselov nagy szabad úthossz és mobilitás (akár 10 6 cm 2 V -1 s -1 ) a jövő elektronikai anyaga lehet 2010 Nobel-díj növesztés: egyre jobb technikák http://www.tntconf.org/2010/presentaciones/tnt2010_geim.pdf A. H. Castro Neto et al., RevModPhys Vol 81, Jan.-March 2009

Tóvári Endre: Grafén nanoszalagok előállítása OTDK 2011 4 Bevezetés grafén felfedezése: 2004, A. Geim, K. Novoselov nagy szabad úthossz és mobilitás (akár 10 6 cm 2 V -1 s -1 ) a jövő elektronikai anyaga lehet W=1,4 nm 2010 Nobel-díj növesztés: egyre jobb technikák De nincs tiltott sáv! szalagok készítése d a =0,43 Å Son et al., PhysRevLetters 97, 216803 (2006) http://physicsworld.com/cws/article/news/39035 A. H. Castro Neto et al., RevModPhys Vol 81, Jan.-March 2009

Tóvári Endre: Grafén nanoszalagok előállítása OTDK 2011 5 Grafén nanoszalagok készítése STM-litográfia(STL) Nanorészecskés marás 100 nm Anizotrop plazmamarás Elektronsugaras litográfia (EBL) Karbotermikus marás (CTE) Tapasztó et al., Nature Nanotech Vol.3 July 2008 Biró, Lambin, CARBON 48 (2010) 2677 2689 R. Yang et al., Adv. Mater. 2010, 22, 4014 4019 Özyilmaz et al., Appl. Phys. Lett. 91, 192107 2007 Nemes-Incze et al., Nano Research (2010) 3: 110 116

Tóvári Endre: Grafén nanoszalagok előállítása OTDK 2011 6 Grafén nanoszalagok készítése Elektronsugaras litográfia (EBL) Karbotermikus marás (CTE) 25 μm

Tóvári Endre: Grafén nanoszalagok előállítása OTDK 2011 7 Grafén nanoszalagok készítése Elektronsugaras litográfia (EBL) Özyilmaz et al., Appl. Phys. Lett. 91, 192107 2007 Karbotermikus marás (CTE) Gyors, de a perem szabálytalan: nagy visszaszórás a gap nagyon érzékeny a perem alakjára

Tóvári Endre: Grafén nanoszalagok előállítása OTDK 2011 8 Grafén nanoszalagok készítése Elektronsugaras litográfia (EBL) Karbotermikus marás (CTE) Özyilmaz et al., Appl. Phys. Lett. 91, 192107 2007 Gyors, de a perem szabálytalan: nagy visszaszórás a gap nagyon érzékeny a perem alakjára

Tóvári Endre: Grafén nanoszalagok előállítása OTDK 2011 9 Grafén nanoszalagok készítése Elektronsugaras litográfia (EBL) Karbotermikus marás (CTE) Özyilmaz et al., Appl. Phys. Lett. 91, 192107 2007 zigzag Gyors, de a perem szabálytalan: nagy visszaszórás a gap nagyon érzékeny a perem alakjára 700 C 2 argonáram SiO +C SiO(g)+CO(g) Szabályos cikkcakk perem, de AFM-indentáció: lassú 35 nm P. Nemes-Incze, G. Magda, K. Kamarás, L. P. Biró, Nano Research (2010) 3: 110 116

Tóvári Endre: Grafén nanoszalagok előállítása OTDK 2011 10 Grafén nanoszalagok készítése Elektronsugaras litográfia (EBL) Karbotermikus marás (CTE) Özyilmaz et al., Appl. Phys. Lett. 91, 192107 2007 zigzag Gyors Szabályos 700 C 2 argonáram TDK munkám célja: nanoszalagok készítése EBL és CTE ötvözésével SiO +C SiO(g)+CO(g) 35 nm P. Nemes-Incze, G. Magda, K. Kamarás, L. P. Biró, Nano Research (2010) 3: 110 116

Tóvári Endre: Grafén nanoszalagok előállítása OTDK 2011 11 EBL és CTE ötvözése I. lyukak litografálása (pozitív) rezisztbe II. lyukak égetése a grafénba plazmával III. anizotrop karbotermikus marás (CTE) reziszt (PMMA) grafén nanoszalagok SiO 2 Litográfia Plazmázás Karbotermikus marás

Tóvári Endre: Grafén nanoszalagok előállítása OTDK 2011 12 EBL és CTE ötvözése I. lyukak litografálása (pozitív) rezisztbe II. lyukak égetése a grafénba plazmával III. anizotrop karbotermikus marás (CTE) reziszt (PMMA) grafén A probléma: szerves szennyezők. nanoszalagok? SiO 2 Litográfia Plazmázás Karbotermikus marás

Tóvári Endre: Grafén nanoszalagok előállítása OTDK 2011 13 I. Litográfia I. lyukak litografálása (pozitív) rezisztbe reziszt (PMMA) 300 nm 300 nm 56 nm Litográfia

Tóvári Endre: Grafén nanoszalagok előállítása OTDK 2011 14 II. Plazmázás I. lyukak litografálása (pozitív) rezisztbe II. lyukak égetése a grafénba plazmával reziszt (PMMA) grafén Litográfia Plazmázás

Tóvári Endre: Grafén nanoszalagok előállítása OTDK 2011 15 II. Plazmázás átalakított mikrohullámú sütő vákuumrendszerrel és gázellátással

Tóvári Endre: Grafén nanoszalagok előállítása OTDK 2011 16 II. Plazmázás O 2- O 2- O 2- O 2- O 2- O 2- O 2- Oxigénplazma A grafén csak ott maródott, ahol védtelen volt a pereme. Hibahelyeket kell kelteni, hogy a lyukakban is meginduljon az oxidáció.

Tóvári Endre: Grafén nanoszalagok előállítása OTDK 2011 17 Ar + Ar + Ar + Ar + II. Plazmázás és ionágyú Hibahelyek: argonion-ágyúval Ar + O 2- Ar + Ar + Ar + Ar + O 2- O 2- Ar+O plazma Többrétegű grafénban is sikerült lyukakat létrehozni. maszkleoldás Szennyezett!

Tóvári Endre: Grafén nanoszalagok előállítása OTDK 2011 18 EBL és CTE ötvözése I. lyukak litografálása (pozitív) rezisztbe II. lyukak égetése a grafénba plazmával III. anizotróp karbotermikus marás (CTE) reziszt (PMMA) szerves szennyezők grafén? SiO 2 Litográfia Plazmázás Karbotermikus marás

Tóvári Endre: Grafén nanoszalagok előállítása OTDK 2011 19 III. Karbotermikus marás (CTE) Tisztító hőkezelés 1 óra, 300 C, Ar 1 μm

Tóvári Endre: Grafén nanoszalagok előállítása OTDK 2011 20 III. Karbotermikus marás (CTE) Tisztító hőkezelés 1 óra, 300 C, Ar CTE 2óra, 720 C, Ar 1 μm 1 μm

Tóvári Endre: Grafén nanoszalagok előállítása OTDK 2011 21 III. Karbotermikus marás (CTE) 1. 1. 2. 2. 120 1 μm 1 μm 1. 200 nm 2 óra +2 óra 200 nm 2. 500 nm ionágyú nélkül

Tóvári Endre: Grafén nanoszalagok előállítása OTDK 2011 22 Összefoglalás elektronsugaras litográfia és karbotermikus marás ötvözése (EBL és CTE): 200 nm 200 nm következő lépés: áramkörök elektronsugaras litográfiával, majd mérések 25 μm biztató eredmények

Tóvári Endre: Grafén nanoszalagok előállítása OTDK 2011 23 Kitekintés Szabályos cikkcakk nanoszalagok további jelentősége: molekuláris elektronika ferromágneses élállapotok (spintronika) e/å 2 hibrid kvantumelektronika: Cooper-pár feltörő (kvantumszámítógép) Y.-W. Son, M. L. Cohen, S. G. Louie, Nature Letters, Vol. 444, 16 November 2006

Köszönöm a figyelmet! Köszönettel tartozom Csonka Szabolcsnak (BME), valamint Neumann Péternek, Nemes-Incze Péternek, Biró László Péternek a Műszaki Fizikai és Anyagtudományi Kutatóintézetből (MTA MFA), Kamarás Katalinnak (MTA SZFKI), Fülöp Gergőnek és Magda Gábornak (BME).

Tóvári Endre: Grafén nanoszalagok előállítása OTDK 2011 25 Y.-W. Son, M. L. Cohen, S. G. Louie, Nature Letters, Vol. 444, 16 November 2006

Tóvári Endre: Grafén nanoszalagok előállítása OTDK 2011 26 25 μm Optikai mikroszkóp: kontraszt, megfelelő oxidvastagságnál P. Blake et al., Applied Physics Letters 91, 063124 (2007)

Tóvári Endre: Grafén nanoszalagok előállítása OTDK 2011 27 AFM Raman 10 μm 10000 8000 1 2 3 Intenzitás 6000 4000 2000 1 μm 0 2600 2650 2700 2750 2800 k (cm -1 ) http://www.farmfak.uu.se/farm/farmfyskem-web/instrumentation/afm.shtml http://www.semrock.com/technicalinformation/tn_raman_filtertypes/ L.M. Malard et al., Physics Reports 473 (2009) 5187

Tóvári Endre: Grafén nanoszalagok előállítása OTDK 2011 28 B.Krauss, P. Nemes-Incze, V. Skakalova, L. P. Biro, K. von Klitzing, J. H. Smet, DOI: 10.1021/nl102526s Nano Lett.

Tóvári Endre: Grafén nanoszalagok előállítása OTDK 2011 29 R. Yang et al., Adv. Mater. 2010, 22, 4014 4019

Tóvári Endre: Grafén nanoszalagok előállítása OTDK 2011 30 25 μm