懸浮石墨烯的制備及其掃描隧道顯微學(xué)表征.pdf

1、石墨烯是近年來發(fā)現(xiàn)的一種新型的二維材料。由于石墨烯獨特的物理，化學(xué)和生物性質(zhì)，這種材料引起了科研界和工業(yè)界的極大興趣。石墨烯與鐵基超導(dǎo)體，拓?fù)浣^緣體成為凝聚態(tài)物理學(xué)領(lǐng)域的三大研究熱點。在過去的八年里，眾多的實驗小組利用各種實驗手段，對于石墨烯的物理性質(zhì)進行了詳實的表征，獲得了豐富的實驗數(shù)據(jù)。然而各種實驗結(jié)果表明，襯底會影響石墨烯的物理性質(zhì)，影響拉曼表征信號，降低石墨烯的載流子輸運品質(zhì)，掩蓋其電子間的庫倫相互作用等。因此，隔絕襯底對石墨烯

2、的影響，對于懸浮石墨烯進行表征可以進一步揭示石墨烯中更豐富的物理信息。例如，對于懸浮石墨烯的輸運測試已經(jīng)表明，懸浮石墨烯的電子遷移率要遠遠大于非懸浮石墨烯的電子遷移率。然而至今，對于懸浮石墨烯的掃描隧道顯微學(xué)的微觀表征研究仍然很少，主要原因在于制備用于微觀表征的懸浮石墨烯樣品很困難。但是，利用掃描隧道顯微鏡對懸浮石墨烯進行納米局域的表征具有很大的意義。
　　 本論文試圖制備一種周期性支撐的懸浮石墨烯樣品，用于掃描隧道顯微學(xué)的微觀

3、表征。整個論文可以分為幾章:
　　 第一章主要介紹了石墨烯的研究進展，制備石墨烯的主流方法，以及石墨烯的主要物理性質(zhì)。
　　 第二章介紹我們制備的一種硅納米柱陣列的襯底，用于支撐懸浮石墨烯。首先我們介紹一種納米微球的自組裝技術(shù);我們用這種簡便的方法自組裝了納米微球模板，并結(jié)合深硅刻蝕技術(shù)在硅基襯底上刻蝕出納米柱陣列;最后用化學(xué)方法清洗干凈襯底，并用掃描電鏡表征了納米柱陣列的品質(zhì)。
　　 第三章介紹我們制備CVD石

4、墨烯的的過程。我們搭建了一套化學(xué)氣相沉積設(shè)備，并利用自己的設(shè)備，參照相關(guān)文獻，制備了大面積，高質(zhì)量的單層石墨烯。利用掃描電鏡，拉曼光譜儀，掃描隧道顯微鏡多種手段表征了CVD石墨烯的質(zhì)量。
　　 第四章介紹了我們制備并表征懸浮石墨烯的過程。我們參考文獻的轉(zhuǎn)移方法，將CVD石墨烯轉(zhuǎn)移到硅基納米柱陣列上。利用掃描電鏡和拉曼譜儀，我們表征了懸浮石墨烯的質(zhì)量，確保了石墨烯完整，沒有破損。最后我們用掃描隧道顯微鏡表征了懸浮石墨烯，獲得了較穩(wěn)