石墨烯具有優(yōu)異的電學(xué)、光學(xué)、力學(xué)等性能,而作為寬帶隙半導(dǎo)體材料的氧化鋅具有良好的光致發(fā)光特性、熱穩(wěn)定性和光催化性等,因此氧化鋅/石墨烯復(fù)合材料在儲能、光電設(shè)備、光催化劑等方面的應(yīng)用是科學(xué)研究的熱點。主要開展了氧化鋅、氧化鋅/石墨烯薄膜的制備及發(fā)光特性工作,具體如下:(1)鎳襯底拋光處理,在前期研究基礎(chǔ)上分析了不同拋光工藝(機械拋光、電化學(xué)拋光)對鎳襯底形貌及后續(xù)薄膜質(zhì)量的影響,利用金相顯微鏡、掃描電鏡、拉曼譜和原子力顯微鏡等對襯底表面及薄膜樣品進行表征,發(fā)現(xiàn)電化學(xué)拋光襯底比機械拋光襯底更利于后續(xù)薄膜的生長。(2)采用CVD法制備石墨烯薄膜,以前期研究為基礎(chǔ),重點研究了碳源通入時間對鎳襯底上制備石墨烯薄膜的影響,通過拉曼普儀、掃描電子顯微鏡等分析手段對樣品進行了表征分析,表明所制備的薄膜為石墨烯薄膜,并對工藝進行優(yōu)化,優(yōu)化后的碳源通入時間為90 s。(3)采用磁控濺射法在鎳襯底上制備氧化鋅薄膜,研究不同工藝參數(shù)如工作氣壓、濺射功率、氬氧流量比、襯底溫度及濺射時間等對薄膜質(zhì)量的影響,通過XRD、掃描電子顯微鏡等分析手段對樣品進行了表征分析,表明所制備的薄膜為氧化鋅薄膜,并對工藝進行優(yōu)化,獲...

【文章頁數(shù)】：94 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 石墨烯概況
        1.2.1 石墨烯結(jié)構(gòu)
        1.2.2 石墨烯性能
        1.2.3 石墨烯常用制備方法
        1.2.4 石墨烯應(yīng)用
    1.3 氧化鋅概況
        1.3.1 氧化鋅結(jié)構(gòu)
        1.3.2 氧化鋅性能
        1.3.3 氧化鋅常用制備方法
        1.3.4 氧化鋅應(yīng)用
    1.4 氧化鋅/石墨烯復(fù)合材料的研究現(xiàn)狀及其應(yīng)用
    1.5 選題意義及研究內(nèi)容
第二章 實驗方案設(shè)計、實驗流程及表征方法
    2.1 實驗方案的設(shè)計
        2.1.1 鎳襯底拋光處理
        2.1.2 化學(xué)氣相沉積法在鎳襯底上制備石墨烯
        2.1.3 磁控濺射法制備氧化鋅、氧化鋅/石墨烯薄膜材料
        2.1.4 所制備氧化鋅、氧化鋅/石墨烯薄膜材料光學(xué)性能測試
    2.2 實驗流程
        2.2.1 鎳襯底拋光處理
        2.2.2 化學(xué)氣相沉積法在鎳襯底上制備石墨烯
        2.2.3 磁控濺射法制備氧化鋅、氧化鋅/石墨烯薄膜材料
        2.2.4 所制備氧化鋅、氧化鋅/石墨烯薄膜材料光學(xué)性能測試
    2.3 實驗設(shè)備及化學(xué)試劑
        2.3.1 主要設(shè)備
        2.3.2 主要試劑和材料
    2.4 測試及表征方法
        2.4.1 X射線衍射儀(XRD)
        2.4.2 掃描電鏡(SEM)和能譜儀(EDS)
        2.4.3 拉曼光譜儀(Raman)
        2.4.4 光致發(fā)光(PL)光譜儀
        2.4.5 金相顯微鏡(MetallurgicalMicroscopy)
        2.4.6 原子力顯微鏡(AFM)
    2.5 小結(jié)
第三章 鎳襯底預(yù)處理
    3.1 拋光對襯底形貌影響
    3.2 拋光對石墨烯薄膜影響
    3.3 小結(jié)
第四章 CVD法生長石墨烯薄膜
    4.1 不同碳源通入時間所制備石墨烯薄膜Raman表征
    4.2 不同碳源通入時間所制備石墨烯薄膜SEM表征
    4.3 小結(jié)
第五章 氧化鋅、氧化鋅/石墨烯薄膜制備及光學(xué)性能
    5.1 鎳襯底上生長氧化鋅薄膜及工藝優(yōu)化
        5.1.1 工作氣壓對制備氧化鋅薄膜的影響
        5.1.2 濺射功率對制備氧化鋅薄膜的影響
        5.1.3 襯底溫度對制備氧化鋅薄膜的影響
        5.1.4 濺射時間對制備氧化鋅薄膜的影響
        5.1.5 氬氧流量比對制備氧化鋅薄膜的影響
    5.2 氬氧流量比對氧化鋅/石墨烯薄膜的影響
        5.2.1 樣品XRD測試表征
        5.2.2 樣品SEM、EDS能譜表征
    5.3 鎳襯底上生長氧化鋅薄膜、氧化鋅/石墨烯薄膜光學(xué)性能分析
        5.3.1 氧化鋅薄膜樣品發(fā)光
        5.3.2 氧化鋅/石墨烯薄膜樣品發(fā)光
    5.4 小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間取得的科研成果
致謝



本文編號：3743817