石墨烯的化學(xué)氣相沉積法合成及原位表征.pdf

1、近年來，通過化學(xué)氣相沉積(CVD)法合成石墨烯的研究發(fā)展迅速，該方法合成的石墨烯有著優(yōu)異的物理和化學(xué)性質(zhì)，在場效應(yīng)晶體管、透明電極材料、平板顯示器等方面有著廣泛的應(yīng)用前景。CVD法可用于制備大面積、高質(zhì)量的石墨烯，而關(guān)于不同基底上石墨烯的形成機(jī)理方面的研究很少，且影響因素隨著各實(shí)驗(yàn)設(shè)備和條件的不同而有所差別，于是，我們在此基礎(chǔ)上主要就石墨烯的合成和原位生長進(jìn)行了研究，內(nèi)容概括如下:
　　第一章:主要介紹了石墨烯的結(jié)構(gòu)、基本性能、制

2、備方法和表征技術(shù)，對石墨烯在能源存儲、光電器件等領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)行了綜述，并闡述我們的選題思路和研究內(nèi)容。
　　第二章:利用現(xiàn)有的可視化CVD設(shè)備，對不同過渡金屬(Pt、Ni、Cu)基底進(jìn)行了石墨烯生長質(zhì)量的研究:采用正交實(shí)驗(yàn)法，發(fā)現(xiàn)改變氣流量和反應(yīng)時(shí)間對Pt基底上石墨烯的形成質(zhì)量及層數(shù)影響不大，且更容易生成單層和雙層等少層的石墨烯;在Ni基底上，則會生成單層、少層及多層混合的石墨烯;在Cu基底上，采用正交實(shí)驗(yàn)法對各因素進(jìn)行考察，獲得

3、了最佳實(shí)驗(yàn)條件，同時(shí)考察了單因素對石墨烯質(zhì)量的影響。采用掃描電鏡、光學(xué)顯微鏡和拉曼(Raman)光譜儀等手段對產(chǎn)物進(jìn)行了充分的表征。
　　第三章:Pt和Ni在高溫條件下的溶碳量相近，但其形成石墨烯的質(zhì)量卻有著很大的區(qū)別。我們利用現(xiàn)有CVD裝置可視的優(yōu)勢，將其改裝后安上石英窗口，實(shí)現(xiàn)了Ni基底上石墨烯生長的原位Raman檢測;而Pt基底上，石墨烯對Raman光譜的響應(yīng)較低，其峰強(qiáng)值受高溫產(chǎn)生的黑體輻射影響嚴(yán)重，為此我們發(fā)展了一種準(zhǔn)原