金屬氯化物調(diào)節(jié)石墨烯光電學(xué)性質(zhì)的研究.pdf

1、石墨烯(Graphene)是一種新型的碳納米材料，有著優(yōu)秀的性能,尤其是其出色的光電學(xué)特性，如超高的電導(dǎo)率，較高的光透過率。單層石墨烯在狄拉克點展現(xiàn)線性能帶，線性能帶范圍延伸到紫外光(300nm)范圍。石墨烯線性能帶決定了其在遠紅外光到紫外光的吸收系數(shù)都是常數(shù)。這些獨特的光電學(xué)性質(zhì)使得石墨烯可以用于透明電極、光電器件、電致發(fā)光器件、觸摸屏等光電子器件的制備。然而本征的石墨烯是不導(dǎo)電的，為了降低石墨烯的電阻值必須對其進行摻雜。本論文討論如

2、何對石墨烯進行有效的摻雜，降低其電阻值，同時保證石墨烯的光透過率不低于90％，從而實現(xiàn)利用石墨烯制備可以實際應(yīng)用的光電學(xué)器件。
　　本論文第一部分敘述了石墨烯的電子能帶結(jié)構(gòu)，優(yōu)秀的物理化學(xué)性質(zhì)及應(yīng)用前景，第二部分則介紹了石墨烯常用的制備方法，其中重點介紹了實驗室中常用的機械剝離法和氣相沉積法，并比較了石墨烯在這兩種方法下制備出的樣品質(zhì)量的優(yōu)缺點。第三部分則主要介紹了石墨烯的表征技術(shù)，其中重點介紹了光學(xué)顯微鏡及拉曼光譜的表征技術(shù)，詳

3、細分析了石墨烯的拉曼特征峰，為以后的研究提供了基礎(chǔ)。
　　本論文的第四部分重點闡述了利用金屬氯化物對石墨烯進行摻雜及利用摻雜后的石墨烯層層疊加的方法來修飾石墨烯的光電學(xué)性質(zhì)，最終使得修飾后石墨烯的電阻低于300Ω/sq，而其光透過率仍在90%以上，增強了利用石墨烯制備可以實際應(yīng)用的光電學(xué)器件的可能性。實驗研究過程中還討論了利用金屬氯化物修飾石墨烯光電學(xué)性質(zhì)的機制。另外，本文利用石墨烯與金屬納米粒子制備復(fù)合結(jié)構(gòu)，這種復(fù)合結(jié)構(gòu)在可見光