Kimyasal buhardan çöktürme sistem parametrelerinin 2B-Mo2 büyümesine etkisi: Düşük ve atmosferik basınçlı sistemlerin karşılaştırmalı analizi

Bu çalışmada, iki boyutlu molibden karbür (Mo2C) kristallerinin düşük basınçlı kimyasal buhardan çöktürme (DBKBÇ) sistemi kullanılarak sentezi sistematik biçimde araştırılmış, aynı zamanda atmosferik basınçlı sistem (ABKBÇ) ile doğrudan karşılaştırmalı bir çalışma yürütülmüştür. Literatürde Mo2C büyütmeleri çoğunlukla atmosferik basınç koşullarında gerçekleştirilmiş olup, düşük basınçlı sistemlerde başarılı 2B Mo2C sentezi sınırlıdır. Bu nedenle, bu çalışma düşük basınç koşullarında yüksek kaliteli Mo2C kristalleri elde edilmesini göstererek önemli bir özgün katkı sunmaktadır. Öncelikle, kuvars bileşenlerinden kaynaklanan SiO2 kontaminasyonu tespit edilerek, yeni numune geometrisiyle bu etki ortadan kaldırılmıştır. Farklı Cu kalınlıklarında (10–250 µm) yapılan büyütmelerde, literatüre paralel şekilde, Cu kalınlığının artışıyla Mo2C kristal kalınlığının azaldığı ve morfolojinin belirgin biçimde iyileştiği gözlenmiştir. Süreç karşılaştırmalarında, DBKBÇ sisteminde PR2 rotasının yüksek kristal kalitesi, düşük kontaminasyon ve homojen morfoloji açısından en uygun koşulu sağladığı belirlenmiştir. 15 dakikalık grafen ön-büyütme ve 32 dakikalık Mo2C büyütme süresi, düzenli altıgen morfolojili, ince ve yüzeyde eşit dağılmış kristallerin oluşumunu sağlamıştır. Sonuç olarak, bu çalışma düşük basınçlı sistemlerde 2B Mo2C büyümesi için referans niteliğinde bir parametre haritası oluşturmuş ve atmosferik sistemle yapılan doğrudan karşılaştırmalarla literatürde ilk kez kapsamlı bir referans ortaya koymuştur.