Growth of Layered Graphene and the Thermal Stability of Multilayered Graphene on Silicon Carbide Substrate by Molecular Dynamics Simulation

Simulasi dinamika molecular dan metode simulated annealing digunakan untuk mempelajari penumbuhan grapheme dan stabilitas termal lapisan grapheme nanoribbons pada substrat 6H-iC(0001). Dengan tujuan untuk memahami mekanisme yang menyebabkan keadaan-keadaan ini, kita menguji dua potensial empiris, yaitu potensial Tersoff [Phys. Rev. B 39, 5566 (1989)] yang secara luas digunakan dan versi lain yang lebih baik yang dipublikasikan beberapa tahun kemudian oleh Erhart dan Albe [Phys. Rev. B 71, 035211-1 (2005)]. Kita menemukan bahwa potensial Tersoff yang dimodifikasi oleh Erhart dan Albe secara umum lebih tepat untuk menumbuhkan grapheme pada substrat 6H-SiC yang mana temperature annealing yang didapatkan dekat dengan hasil pengamatan eksperimen. Kita menguji penumbuhan graphene kita dengan melihat rata-rata jarak ikatan, pair correlation function, dan energi ikat yang dapat diterima serta membandingkan dengan hasil eksperimen. Temperature annealing yang kita dapatkan pada 1325 yang mana stuktur grafitik mulai muncul adalah dekat dengan hasil pengamatan eksperimen. Pada kesetabilan thermal lapisan graphene, karakteristik pada morfologi permukaan dari lapisan graphene yang terletak tepat di atas substrat konsisten dengan simulasi yang lain. Yang lebih penting lagi, kita telah menentukan threshold temperature annealing pada sekitar 2000 K yang mana struktur lapisan karbon stabil dan menunjukan gejala terlepas dari substrat pada temperature diatasnya