Suspended graphene device fabrication - Hiltunen, Vesa-Matti (2016)
Tämän pro gradu -tutkielman aiheena oli tutkia itsekantavien grafeeninäytteiden valmistusta. Grafeeni syntetisoitiin kaasufaasikasvatuksella ilmakehän paineessa kupariohutkalvoille. Kupariohutkalvot valmistattiin käyttämällä elektronisuihkuhöyrystystä. Projektin aikana synteesiprosessia parannettiin optimoimalla synteesiparametreja. Syntetisoinnin jälkeen grafeeninäytteet siirrettiin piinitridikalvoille, joihin oli valmistettu reikiä. Viimeinen vaihe siirrossa on PMMA tukikerroksen poisto grafeenin päältä, jota tutkittiin käyttämällä kahta eri menetelmää. Näistä ensimmäinen menetelmä oli lämpökäsittely ja toinen kriittisen pisteen kuivaus PMMA:n asetoniin liuottamisen jälkeen. Näytteet kuvannettiin käyttämällä pyyhkäisyelektronimikroskopiaa, läpäisyelektronimikroskopiaa sekä optista mikroskopiaa. Lisäksi näytteet karakterisoitiin käyttämällä Raman spektroskopiaa. Työn tuloksena alun synteesiongelmien jälkeen itsekantavaa grafeenia valmistettiin onnistuneesti. Eri PMMA:n poistomenetelmistä lämpökäsittely toimi monikerroksiselle grafeenille, mutta yksikerroksinen grafeeni ei selvinnyt käsittelystä. Kriittisen pisteen kuivaus toimi molemmissa tapauksissa, mutta jätti epäpuhtauksia, joten parhaaksi menetelmäksi selvisi PMMA: n poisto käyttämällä kriittisen pisteen kuivausta ja näytteiden puhdistus tämän jälkeen käyttämällä lämpökäsittelyä.