CVD pec pro výrobu grafenu s posuvným reaktorem

0573414 - ÚPT 2024 RIV CZ cze L - Prototyp, funkční vzorek
Průcha, Lukáš - Piňos, Jakub - Sýkora, Jiří - Hrubý, František - Materna Mikmeková, Eliška
CVD pec pro výrobu grafenu s posuvným reaktorem.
[CVD furnace for graphene fabrication with sliding reactor.]
Interní kód: APL-2023-01 ; 2023
Technické parametry: Funkční vzorek se skládá z posuvného CVD reaktoru, ovládání k CVD reaktoru, skleněné trubky, 2 průtokoměrů, digitálního měridla tlaku, CF kříže, stojanu na ocelové křížení, UHV uzávěrů, turbomolekularní vývěvy, hmotnostního spektrometru a pojízdné hliníkové podpěry.
Ekonomické parametry: Funkční vzorek realizovaný při řešení grantu, s předpokladem smluvního využití s vědeckým a ekonomickým přínosem i po jeho ukončení. Kontakt: Ing. Lukáš Průcha, prucha@isibrno.cz.
Grant CEP: GA ČR(CZ) GA22-34286S
Institucionální podpora: RVO:68081731
Klíčová slova: CVD * graphene * sliding reactor * furnace
Obor OECD: Materials engineering

Funkční vzorek pro růst kvalitního grafenu byl navržen v rámci řešení projektu GA22-34286S – Zkoumání rozptylových jevů elektronů ve dvourozměrných krystalických materiálech při velmi nízkých energiích. Aplikace grafenu do nových součástek s sebou nese nutnost kvalitní CVD sestavy pro růst grafenu. Růst grafenu a jeho výslednou kvalitu ovlivňuje mnoho parametrů a je proto nutností, aby CVD sestava byla schopná tyto parametry měnit a sledovat jak před samotným procesem růstu, tak během něj. Proto jsme navrhli CVD reaktor, který umožňuje sledovat a ovládat tlak v aparatuře, průtoky vháněných plynů, teplotu během experimentu a rychlost ohřátí a chlazení vzorku. Toho všeho je dosaženo v naší CVD sestavě, která může sloužit nejen k růstu grafenu, ale i k termodesorpční spektroskopii (TDS), sledování oxidace či úpravě kovů pomocí žíhání. Veliká výhoda celé sestavy je možnost jednoduché výměny lahví s vháněným plynem a také rychlé chlazení vzorku, které je nutné nejen k růstu kvalitního grafenu, ale i k mnoha jiným experimentům vyžadujících šokové změny teplot.

The functional sample for the growth of high-quality graphene was designed in the framework of the project GA22-34286S – Probing electron scattering phenomena of two-dimensional crystalline materials at very low energies. Applying graphene in new components requires a high-quality CVD assembly for graphene growth. Many parameters affect the growth of graphene and its resulting quality, and it is therefore imperative that the CVD assembly is able to vary and monitor these parameters both before and during the growth process. Therefore, we have designed a CVD reactor that can monitor and control the pressure in the apparatus, the flow rates of the injected gases, the temperature during the experiment, and the heating and cooling rates of the sample. All this is achieved in our CVD setup, which can be used not only for graphene growth, but also for thermal desorption spectroscopy (TDS), oxidation monitoring, or metal modification by annealing. A great advantage of the whole setup is the possibility of easily changing the bottles of injected gas and also the fast cooling of the sample, which is necessary not only for the growth of high-quality graphene but also for many other experiments requiring shock temperature changes.
Trvalý link: https://hdl.handle.net/11104/0343864