20.500.12556/RUL-186138 Priprava silicijeve površine za nanos plasti na osnovi grafena Preparation of a silicon surface for the deposition of graphene-based layers Raziskave tankoplastnih baterij s trdnimi elektroliti na silicijevi platformi so, zaradi velikega industrijskega povpraševanja po zmogljivih in varnih baterijah, izjemnega pomena. Silicij, ki služi kot platforma za integracijo tankoplastnih baterij s polprevodniško tehnologijo, je cenovno ugoden in široko dostopen material. Z nanosom suspenzije grafenovega oksida (GO) na silicijevo platformo se omogoči integracija funkcionalnih oksidov na silicijevo podlago preko van der Waalsove epitaksije. Zaradi GO oksidne tanke plasti rastejo v želeni orientaciji z visoko stopnjo kristaliničnosti in urejenosti plasti. Poleg tega GO deluje kot učinkovita prevodna plast, ki pospešuje prenos naboja med polprevodnikom (Si) in elektrolitom, kar izboljša učinkovitost delovanja. Namen diplomskega dela je bil pripraviti različno obdelano silicijevo podlago, in sicer s čiščenjem v raztopini piranha (konc. H$_2$SO$_4$/H$_2$O$_2$), z jedkanjem v pufrski raztopini HF/NH$_4$F ter s plazemsko obdelavo, nato na substrate nanesti suspenzijo GO in analizirati tako pripravljeno površino. Za karakterizacijo je bila uporabljena rentgenska fotoelektronska spektroskopija, infrardeča spektroskopija s Fourierjevo transformacijo, meritev omakalnega kota, mikroskopija na atomsko silo in vrstična elektronska mikroskopija. Kot najustreznejša obdelava se je izkazalo čiščenje z raztopino piranha, saj dobimo hidrofilno površino za nanos GO, le tanek sloj SiO$_2$, površina je kemijsko stabilna in je precej gladka. Tako obdelana površina z nanesenim GO bi se lahko v sklopu drugih raziskav uporabila za integracijo funkcionalnih plasti z metodo pulznega laserskega nanašanja. Research of thin-film batteries with solid state electrolytes based on a silicon platform is very important due to the high industrial demand for high-performance and safe batteries. Silicon, which serves as a platform for integrating thin-film batteries with semiconductor technology, is a cost-effective and widely available material. Coating the silicon platform with a graphene oxide (GO) suspension enables the integration of functional oxides onto the silicon substrate via van der Waals epitaxy. Because of GO, thin oxide layers grow in the desired orientation with a high degree of crystallinity and layer order. In addition, GO functions as an effective conductive layer that accelerates charge transfer between the semiconductor (Si) and the electrolyte, improving operational efficiency. The aim of a diploma was to deposit a suspension of GO onto a silicon substrate treated in various ways; by cleaning in a piranha solution (concentrated H$_2$SO$_4$/H$_2$O$_2$), by etching in a buffered HF/NH$_4$F solution and by plasma treatment, and to analyse the resulting surface. X-ray photoelectron spectroscopy, Fourier transform infrared spectroscopy, contact angle measurement, atomic force microscopy, and scanning electron microscopy were used for the characterization. Cleaning with a piranha solution has proven to be the most appropriate method, as it produces a hydrophilic surface for GO deposition, leaves only a thin layer of SiO$_2$, and results in a chemically stable surface with low roughness. Such treated surface with applied GO could be used in other studies for integration of functional layers with a pulsed laser deposition method. silicij grafenov oksid raztopina piranha pufrska raztopina HF/NH4F plazemska obdelava silicon graphene oxide piranha solution buffered HF/NH4F solution plasma treatment true false false Slovenski jezik Angleški jezik Diplomsko delo/naloga 2026-08-27 09:55:09 2026-08-27 09:55:16 2026-09-10 12:25:00 0000-00-00 00:00:00 2026 0 0 0000-00-00 NiDoloceno NiDoloceno NiDoloceno 0000-00-00 0000-00-00 0000-00-00 25980 290661379 Sebenik_Taja_-_Priprava_silicijeve_povrsine_za_nanos_plasti_na_osnovi_grafena.pdf Sebenik_Taja_-_Priprava_silicijeve_povrsine_za_nanos_plasti_na_osnovi_grafena.pdf 1 F1E1C1A54058FFD2429543A2B7EBBFCF 3c1210762e0952faf5f546a7485b03a47020bd69fdd3d1f34dc6be10662c0dbe 3a1038bc-a1ec-11f1-9b0d-0050569b8976 https://repozitorij.uni-lj.si/Dokument.php?lang=slv&id=245231 Fakulteta za kemijo in kemijsko tehnologijo 0 0 0