石墨烯-銀納米線(xiàn)透明電極的制備及其應(yīng)用研究.pdf

1、隨著移動(dòng)智能設(shè)備的迅猛發(fā)展，柔性、廉價(jià)的新型透明電極獲得的廣泛的關(guān)注。目前在透明電極的商業(yè)應(yīng)用上，ITO薄膜透明電極占據(jù)了大部分市場(chǎng)，但其原材料銦是一種稀有金屬，且 ITO本身質(zhì)地較脆，導(dǎo)致它不適合制備柔性器件。因此碳納米材料、金屬納米線(xiàn)等新型透明電極得到國(guó)內(nèi)外的廣泛關(guān)注。通常情況下很多金屬導(dǎo)電性較好但是一般不透明且質(zhì)地較硬。但金屬以微納米尺寸以適當(dāng)?shù)姆绞脚帕袝r(shí)，通常具有較好的導(dǎo)電性、透過(guò)率和柔性。本文采用旋涂成膜的方法將銀納米線(xiàn)沉積到

2、目標(biāo)襯底上。但通過(guò)以上方式獲得的透明導(dǎo)電薄膜由于納米線(xiàn)間的接觸不好而存在方阻較大、導(dǎo)電性不佳等問(wèn)題。本文引入微波對(duì)基底上隨機(jī)分布的的銀納米線(xiàn)進(jìn)行處理并保持其原有的透過(guò)率。經(jīng)典麥克斯韋電磁波理論表明，當(dāng)微波輻射至塊體金屬時(shí)，只有小部分的能量傳入金屬內(nèi)部且這部分能量在金屬內(nèi)部極速衰減而大部分能量都被反射回來(lái)。但當(dāng)金屬的尺寸在微米或者納米數(shù)量級(jí)時(shí)，微波在金屬表面的作用發(fā)生較大的變化。此時(shí)，趨膚深度與整根微納米線(xiàn)的尺寸幾乎相當(dāng)或二者在一個(gè)數(shù)量級(jí)

3、時(shí)，在微納米線(xiàn)表面耗散的微波能足以引起足夠大的溫度變化，因而可大幅改善銀納米線(xiàn)導(dǎo)電膜的導(dǎo)電性。但這種類(lèi)型的透明電極存在較多的孔洞和容易被氧化等問(wèn)題。而石墨烯具有許多優(yōu)良性質(zhì)通過(guò)將石墨烯與能銀納米線(xiàn)網(wǎng)復(fù)合能很好地解決上述兩個(gè)問(wèn)題。
　　利用金屬銅箔作為催化劑和基底，采用熱化學(xué)氣相沉積法經(jīng)升溫、生長(zhǎng)、降溫等步驟生長(zhǎng)石墨烯。經(jīng)高溫退火還原后，襯底變得更加平整并去除襯底表面氧化物有利于提高石墨烯的質(zhì)量。碳源氣體經(jīng)高溫裂解后的碳原子在多晶銅

4、箔襯底表面重構(gòu)得到二維石墨烯；分別通過(guò)干式轉(zhuǎn)移和濕式轉(zhuǎn)移兩種方式將生長(zhǎng)得到的CVD石墨烯轉(zhuǎn)移至目標(biāo)基底上并表征所得石墨烯的光電特性，并將石墨烯轉(zhuǎn)移至金屬表面，通過(guò)加熱加速氧化的對(duì)比實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了石墨烯是一種很好的防氧化保護(hù)層。本文主要圍繞石墨烯與納米銀線(xiàn)的復(fù)合結(jié)構(gòu)透明電極的制備、性能及應(yīng)用展開(kāi)研究。結(jié)合熱化學(xué)氣相沉積石墨烯與納米銀線(xiàn)薄膜的優(yōu)點(diǎn)，將石墨烯薄膜與銀納米線(xiàn)電極復(fù)合得到石墨烯/銀納米線(xiàn)透明電極。石墨烯既可以起到防氧化作用又可以填充下