مطالعه ی حکاکی پلاسمایی صفحه ی گرافن به وسیله ی یون های اکسیژن با روش شبیه سازی دینامیک مولکولی

در این پژوهش، به بررسی فرایند حکاکی پلاسمایی جهت ایجاد تخلل در صفحه ی گرافن لایه نشانی شده بر روی زیرلایه ی SiO۲، پرداخته شد. بدین منظور، برای اولین بار شبیه سازی دینامیک مولکولی فرایند بمباران صفحه ی گرافن توسط یون های اکسیژن با استفاده از نرم افزار لمپس انجام پذیرفت. در این شبیه سازی با تغییر انرژی یون های فرودی، اثر پارامتر مذکور بر فرایند حکاکی صفحه ی گرافن مورد بررسی گرفت. نتایج حاصل، نشان داد که با افزایش انرژی یون های بمباران کننده از eV ۳ تا eV ۱۲، تعداد و اندازه حفره های ایجاد شده در صفحه ی گرافن افزایش می یابد. بررسی تابع توزیع شعاعی، قبل و بعد از بمباران نیز نشان داد که حکاکی موجب بی نظمی در ساختار گرافن شده است. همچنین تعداد متوسط پیوندهای C-C در گرافن، با افزایش انرژی اتم های اکسیژن ورودی کاهش یافت که خود نشانگر از بین رفتن پیوندهای کربن با افزایش انرژی است. از طرفی نتایج بدست آمده مشخص نمود که در انرژی eV ۳ آسیب وارد شده به صفحه ی گرافن ناچیز است. لازم بذکر است که در این شبیه سازی که در آن از میدان نیروی Reax استفاده شده است، شاهد تشکیل گونه های O۲، CO، CO۲، C۲O۲ و CO۳ بوده ایم.

کلیدواژه ها:

گرافن ، حکاکی پلاسمایی ، شبیه سازی دینامیک مولکولی ، میدان نیروی Reax