CVD法制備石墨烯材料及其表征.pdf

1、在微電子和集成電路技術(shù)高速發(fā)展的今天，石墨烯由于其獨特的六角結(jié)構(gòu)賦予了其獨特的半導體特性，成為能夠取代硅材料的最理想的半導體材料，此外其還有很好的機械性能、很高的熱導率和良好的透光性等很多優(yōu)異性能，再加上其儲量豐富，自其出現(xiàn)以來走進了越來越多研究者的視線。本文首先用化學沉積的方法以銅片為基片，生長了質(zhì)量較好的石墨烯材料，對其進行轉(zhuǎn)移并用多種手段對其進行表征測試和性能研究，本文的研究內(nèi)容和結(jié)果如下：
　?。ㄒ唬┯没瘜W沉積法在銅箔上生

2、長了石墨烯結(jié)構(gòu)，表征結(jié)果表明制備的石墨烯為單層，且具有石墨烯片的典型特征。
　?。ǘ┭芯可L參數(shù)對實驗結(jié)果的影響。采取控制變量的實驗方法，生長過程中依次改變甲烷和氫氣分壓比（7:1，8:1，9:1，10:1）和生長時間（10 min，20 min，30 min，40 min）。表征結(jié)果表明，通過改變生長過程中甲烷和氫氣的分壓比可以控制石墨烯的厚度和層數(shù)，通過改變時間可以控制石墨烯在基片上的覆蓋率，7:1分壓比下生長30 min，

3、最容易得到質(zhì)量較好、尺寸較大的石墨烯。
　?。ㄈ榱搜芯裤~片U型折疊放置方式對石墨烯厚度均勻性的影響，選擇水平放置的銅片、折疊成U型上下層間距為5 mm、折疊成U型上下層間距為10 mm的銅片為生長基片，設計實驗并從兩個角度解釋了生長過程中的氣體動力學行為，最后對實驗結(jié)果進行了預期：U型折疊放置間距較小的銅片上生長的石墨烯具有最好的厚度均一性。
　?。ㄋ模κ┑霓D(zhuǎn)移方法進行研究，轉(zhuǎn)移后的石墨烯片狀結(jié)構(gòu)更為清晰；對轉(zhuǎn)移到

4、二氧化硅上的石墨烯進行原子力顯微鏡表征，表征結(jié)果表明，石墨烯表面較為平整，厚度較為均勻；研究了轉(zhuǎn)移后退火過程對材料的影響，表征結(jié)果表明退火對于減小表面粗糙度、去除PMMA等雜質(zhì)有明顯作用。
　?。ㄎ澹ιL的石墨烯進行光電性能測試分析。用分光光度計和IV測試儀對石墨烯的透光率和電學性能進行測試，表征結(jié)果表明幾乎不同波段的透光率都在80％以上，具有一定的導電性；制備了Graphene-AZO異質(zhì)結(jié)，表征結(jié)果表明其IV曲線沒有呈現(xiàn)整流