石墨烯的化學氣相沉積法合成及原位表征.pdf

1、近年來，通過化學氣相沉積(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)異的物理和化學性質，在場效應晶體管、透明電極材料、平板顯示器等方面有著廣泛的應用前景。CVD法可用于制備大面積、高質量的石墨烯，而關于不同基底上石墨烯的形成機理方面的研究很少，且影響因素隨著各實驗設備和條件的不同而有所差別，于是，我們在此基礎上主要就石墨烯的合成和原位生長進行了研究，內容概括如下:
　　第一章:主要介紹了石墨烯的結構、基本性能、制

2、備方法和表征技術，對石墨烯在能源存儲、光電器件等領域的應用進行了綜述，并闡述我們的選題思路和研究內容。
　　第二章:利用現(xiàn)有的可視化CVD設備，對不同過渡金屬(Pt、Ni、Cu)基底進行了石墨烯生長質量的研究:采用正交實驗法，發(fā)現(xiàn)改變氣流量和反應時間對Pt基底上石墨烯的形成質量及層數(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，采用正交實驗法對各因素進行考察，獲得

3、了最佳實驗條件，同時考察了單因素對石墨烯質量的影響。采用掃描電鏡、光學顯微鏡和拉曼(Raman)光譜儀等手段對產物進行了充分的表征。
　　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光譜的響應較低，其峰強值受高溫產生的黑體輻射影響嚴重，為此我們發(fā)展了一種準原