افزايش چسبندگي سطحي لايه‌ نازك اكسيد‌گرافن روي بستر سيليكون آبگريز

Enhanced Surface Adhesion of Graphene Oxide Thin Film on Hydrophobic Silicon Substrate

در اين تحقيق، لايه هاي اكسيد ­­گرافن باردار توسط روش رايج اصلاح ­شده هامر، سنتز گرديد. لايه ­نازك اكسيد ­گرافن به روش لايه ­نشاني الكتروفورتيك توسط سوسپانسيون كلوئيدي آبي اكسيد ­گرافن روي زير لايه سيليكون لايه­ نشاني شد. جهت بهبود ميزان چسبندگي لايه­ هاي اكسيد ­گرافن روي سطح آب گريز سيليكون، عمليات اصلاح سطح زير لايه­ توسط ذرات نقره انجام گرفت. فرايند احيا اكسيد گرافن لايه ­نشاني شده در دماي ºC400 تحت جريان آرگون انجام شد. الگوي پراش اشعه­ ي ايكس عامل­ دار شدن لايه ­هاي گرافيت با گروه­ هاي عاملي اكسيژني و افزايش موفقيت­ آميز فاصله­ بين صفحه ­ا ي توسط متد هامر اصلاح شده را تاييد مي­ كند. تصاوير ميكروسكوپ الكتروني روبشي گسيل ميداني از نمونه­­ لايه ­نشاني شده روي بستر سيلكون اصلاح نشده، لايه­ نشاني غير يكنواخت و جزئي اكسيد گرافن را نشان مي­ دهد. بهبود ميزان چسبندگي و لايه­ نشاني يكنواخت لايه ­نازك اكسيد گرافن پس از اصلاح سطح سيليكون توسط ذرات نقره حاصل شد. طيف­ سنجي رامان حاصل از اين نمونه­ شكل ­گيري لايه­­ نازك اكسيدگرافن احيا شده را تاييد مي­ كند.

In the present work, charged graphene oxide (GO) layers were synthesized using conventional modified Hummer’s method. A thin film of GO was deposited using electrophoretic deposition technique from stable aqueous colloidal suspension of GO layers on hydrophobic surface of crystalline silicon (c-Si) samples. Surface modification with Ag particles was performed in order to improve surface adhesion of graphene oxide layers on hydrophobic silicon surface. Reduction process of deposited GO layer was performed at a temperature of 400 ºC under argon gas flow. The x-ray diffraction pattern showed that graphite layers with oxygen functional groups and increased interlayer spacing were successfully obtained using improved Hummer’s technique. Scanning electron microscopy micrographs showed that non-uniform GO layers were formed on silicon hydrophobic surface. Enhanced surface adhesion and deposition of a uniform thin film of GO was achieved via surface modification using Ag particles. Raman spectra of deposited films proved the existence of GO layers which were reduced.