Оптичні і електричні властивості тонких плівок графіту отриманих різними методами

Анотація

У роботі представлено результати досліджень структурних, оптичних і електричних властивостей тонких плівок графіту виготовлених двома методами: а саме безвакуумним методом «Олівець-на-напівпровіднику» та методом електронно-променевого випаровування. Виготовлені безвакуумним методом тонкі плівки графіту були відпалені при температурі 920К. Виміряні спектри пропускання досліджуваних графітових плівок при Т=300К та електричні властивості тонких цих плівок, визначено значення висоти бар’єрів E_b на границях зерен, для цього була використана температурна залежність електропровідності у діапазоні 300 К < T < 380 К побудована у координатах ln(σ·T^1/2) = f(10³/T). Встановлено, що висота бар’єра на границях зерен для нарисованих плівок графіту становить E_b =0,03еВ, для відпаленої E_b =0,01еВ та для тонких плівок графіту виготовлених електронно-променевим випаровуванням E_b=0,04еВ, тобто для відпаленої плівки висота бар`єру є найменшою. Показано, що плівки графіту отримані методом електронно-променевого випаровування володіють найвищим пропусканням (Т550 ≈ 60%), а пропускання нарисованих плівок є найменшим, відпал призводить до його зростання. Мінімальні значення пропускання при довжині хвилі λ=250нм обумовлені розсіюванням світла на дефектах, які утворюються на границях зерен. Встановлено, що відпалені плівки графіту володіють найкращою структурною досконалістю оскільки вони мають найменший питомий опір, в порівнянні з невідпаленими плівками та плівками отриманими електронно-променевим методом та володіють найменшою висотою бар’єра. Одночасне збільшення пропускання у всьому спектральному діапазон, підвищення питомої електричної провідності та пониження потенціального бар’єру на границях кристалітів відпаленої нарисованої плівки графіту чітко свідчить про упорядкування нарисованих пластівців графіту, перенесених на нову підкладку, що призвело до зменшення розсіювання світла та покращення умов струмопереносу між пластівцями графіту за рахунок більшої площі перекриття між ними.