Borophene Production and Characterization by Chemical Vapor Deposition Method

Grafenin sentezlenmesinin ardından iki boyutlu (2D) malzemeler hakkında çalışmalar devam etmiş ve bu çalışmalar neticesinde borofenin 2D sihirli bir süper ince malzeme olduğu keşfedilmiştir. Borofen üzerindeki çalışmaların çoğu halen teorik olarak devam etmekle birlikte çok az deneysel çalışma gözlenmiştir. Üstün özellikleri sebebiyle gelecekte bu malzemenin farklı teknolojilerde çokça karşımıza çıkacağı ön görülmektedir. Bu çalışmada elektronik uygulamalarda yaygın olarak kullanılan bakır yüzeylerin kimyasal buhar biriktirme (CVD) yöntemi ile sentezlenmiş borofen ile kaplanmasına ait parametreler ve kaplamaların karakterizasyonuna etkileri araştırılmıştır. İnce bakır filmler altlık malzemesi olarak seçilmiş ve 950-1035 °C sıcaklık aralıklarında CVD yöntemi ile 1/1 gravimetrik oranda metalik bor ve boroksit toz karışımı, 50 mili Tor basınç ve 100 sccm hidrojen gazı altında borofen sentezi gerçekleştirilmiştir. Üretilen borofen ince filmlerin karakterizasyon çalışmasında Raman Spektrometresi’nden faydalanılmış ve 181 cm-1 ile 1148 cm-1’deki karakteristik bantları gözlenmiştir. Sentezlenen ince film tabakaların yapı kontrollerinde Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) kullanılarak nano yapı doğrulanmıştır. Kaplamaların elektriksel iletkenlikleri dört nokta prob tekniği ile test edilmiş, artan sıcaklık ile elektriksel direncin arttığı gözlenmiş ve 1035 °C’den sonra iletkenliğin tamamen ortadan kalktığı tespit edilmiştir. Çalışmanın sonucunda borofen film tabakalarının üretilmesi ve karakterizasyon çalışmaları için gerekli olan parametreler tanımlanarak kayıt altına alınmıştır.