Tematyka badawcza

• Wytwarzanie materiałów dwuwymiarowych w postaci powierzchniowej i płatkowej różnymi metodami (mokra eksfoliacja, CVD, mechaniczna eksfoliacja); W szczególności grafen i TMDS-y (MoS2, WS2, MoSe2, WSe2);
• Wytwarzanie heterostruktur van der Waalsa za pomocą techniki CVD oraz mechanicznej eksfoliacji z deterministycznym przenoszeniem;
• Produkcja nanourządzeń metodą elektronolitografii bazujących na wyżej wymienionych materiałach;
• Badania właściwości elektrycznych (pomiary tranzystorowe, opór kontaktu), optoelektronicznych (fotoprąd i fotoodpowiedź) i termicznych (przewodnictwo cieplne, międzypowierzchniowe przewodnictwo cieplne) materiałów 2D i ich heterostruktur;
• Wytwarzanie wielofunkcyjnych kompozytów polimerowych z wypełniaczami nanowęglowymi;
• Badania właściwości mechanicznych, termicznych i ekranujących promieniowanie E-M.

Oferta badawcza

Nanoelektronika i powierzchniowe materiały dwuwymiarowe:

• naświetlanie struktur metodą elektronolitografii, płytki do 4”, dowolna maska litograficzna
• wytwarzanie kontaktów metalicznych, precyzja grubości 0,1 nm, płytki do 6”, metale: Au, Al, Ti, Cr, Pd, Ni, Co, AuGe
• obrazowanie skaningowym mikroskopem elektronowym (dostępny stolik 3D) oraz mikroskopem sił atomowych (tryby bezkontaktowy oraz kontaktu przerywanego)
• charakteryzacja spektrometrem Ramana i pomiary fotoluminescencji, dostępne linie 514.5, 532 oraz 785 nm
• pomiary elektryczne dwu- i czterokontaktowe z możliwością sterowania napięciem bramki
• montaż elektroniczny bonderem klinowym
• wytwarzanie materiałów 2D eksfoliacją mechaniczną (mono ~100x100 μm)
• wytwarzanie materiałów 2D metodą CVD do 2”
• wygrzewanie próbek do 1” w próżni do 700°C

Kompozyty polimerowe i płatkowe materiały dwuwymiarowe:

• wytwarzanie grafenu płatkowego o kontrolowanej jakości i wielkości płatków w ekologicznych rozpuszczalnikach
• wytwarzanie nanotuszy na bazie grafenu o wysokiej zawartości wagowej wypełniacza
• wytwarzanie nanotuszy na bazie dostarczonych nanomateriałów
• wytwarzanie cienkich warstw na bazie nanotuszy (tusz wykonany na zamówienie lub dostarczony przez klienta) na dowolnym podłożu
• wytwarzanie nanokompozytów polimerowych (przy użyciu m.in. ABS, PP, PLA, THV, FEP, PDMS) za pomocą trzech metod: ekstruzji, prasowania na ciepło (tzw. hot-press), utwardzania z fazy płynnej
• obróbka termiczna tworzyw sztucznych na potrzeby dalszych badań
• charakteryzacja następujących materiałów:
  • grafen płatkowy
  • zawiesiny i tusze zawierające nanomateriały
  • nanokompozyty elastomerowe i termoplastyczne
  • cienkie warstwy na bazie nanomateriałów

Infrastruktura

Wytwarzanie materiałów 2D:

• 2-calowy piec rurowy Carbolite Gero EZS 1200
• 1-calowy piec rurowy Lindberg
• układ do transferu cienkich warstw firmy HQ Graphene
• laboratorium chemiczne przystosowane do wytwarzania płatkowych materiałów 2D oraz wielkopowierzchniowej eksfoliacji mechanicznej
• homogenizator wysokociśnieniowy (Panda Plus)
• zestaw do chemicznej interkalacji i eksfoliacji w oleum

Aparatura służąca wytwarzaniu kompozytów polimerowych i cienkich warstw:

• hot-press (zasoby własne)
• ekstruzja (Thermo Fisher)
• spray-coating (zasoby własne)

Charakteryzacja elektryczna:

• wysokorozdzielcza (do 100 nm) elektronolitografia e-Line Plus firmy Raith
• napylarka termiczna Kurt J. Lesker Nano36
• bonder klinowy do montażu elektronicznego firmy F&S Bondtec
• układ do pomiarów elektrycznych niskoprądowych (DC), dwu i czterokontaktowych
• stacja ostrzowa do pomiarów charakterystyk prądowo-napięciowych Signatone

Charakteryzacja strukturalna:

• skaningowy mikroskop elektronowy
• spektrometr Ramana w geometrii wstecznego rozproszenia Renishaw inVia
• mikroskopia sił atomowych Bruker Icon
• spektrometr UV-Vis Perkin

Charakteryzacja wielofunkcyjnych kompozytów polimerowych:

• pomiary rezystywności DC i AC 5GHz (Guardian, QWED)
• pomiary ekranowania promieniowania elektromagnetycznego w zakresie mikrofal i teraherców (ASTM- D4935, Agilent, TeraView)
• pomiary właściwości termicznych (Hot Disk)
• pomiary właściwości mechanicznych DMA (TA Instruments)

Współprace

• Uniwersytet Łódzki,
• CEZAMAT,
• Uniwersytet Jagieloński,
• Uniwersytet w Białostocka,
• VIGO system - Warszawa,
• NanoEMI - Warszawa,
• Freie Universitet Berlin,
• Vrije Universiteit Brussel, Belgium
• Aixtron - Cambridge

Kontakt

prof. dr hab. inż. Mariusz Zdrojek

+48 22 234 71 70

mariusz.zdrojek@pw.edu.pl

strona internetowa