石墨烯(graphene)是一種具有單原子層的二維晶體材料,是碳原子通過sp2雜化緊密堆積而成的,具有蜂窩狀結(jié)構(gòu)的特殊材料。這樣的特殊結(jié)構(gòu)讓石墨烯表現(xiàn)出各式各樣新穎的特性,這些優(yōu)異的性能使石墨烯成為最有希望取代硅延續(xù)摩爾定律和制備納電子器件的材料之一。目前,使用化學氣相沉積法制備合成大面積、高質(zhì)量的石墨烯及其性能優(yōu)化的相關(guān)研究仍然是石墨烯材料制備的研究熱點,本論文采用甲烷作為氣態(tài)碳源,通過化學氣相沉積法制備出高質(zhì)量的石墨烯,并研究了石墨烯的相關(guān)轉(zhuǎn)移技術(shù),本文研究的主要內(nèi)容有以下幾點:(一)本文通過研究銅箔的粗糙程度、生長壓強的分壓比來探究石墨烯生長的最優(yōu)條件,發(fā)現(xiàn)粗糙程度越小生長的石墨烯質(zhì)量越高,分壓比例越接近7:1,石墨烯的拉曼2D峰越尖銳,石墨烯的缺陷越少。并且發(fā)現(xiàn),通過銅箔的不同折疊放置方法,爐內(nèi)氣流影響生長出來的石墨烯質(zhì)量。(二)本文探究了濕法刻蝕銅箔法、鼓泡法、熱釋放膠帶法等轉(zhuǎn)移方法對石墨烯轉(zhuǎn)移質(zhì)量的影響,研究發(fā)現(xiàn),鼓泡法轉(zhuǎn)移出來的石墨烯銅殘留少,但易發(fā)生破損等現(xiàn)象,濕法刻蝕法轉(zhuǎn)移出來的石墨烯有較多的銅和PMMA殘留,并通過改良濕法刻蝕技術(shù),最終轉(zhuǎn)移出了高質(zhì)量的石墨烯薄膜。(...

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 石墨烯的結(jié)構(gòu)
    1.3 石墨烯的特殊性能
        1.3.1 電學性能
        1.3.2 光學性能
        1.3.3 熱學性能
        1.3.4 力學特性
        1.3.5 比表面積
    1.4 石墨烯材料的發(fā)展方向
    1.5 本文的研究內(nèi)容以及研究方向
第二章 石墨烯的制備與表征方法
    2.1 石墨烯的制備方法
        2.1.1 機械剝離法
        2.1.2 外延生長法
        2.1.3 氧化還原法
        2.1.4 化學氣相沉積法(CVD法)
        2.1.5 液相剝離法
        2.1.6 溶劑熱法
        2.1.7 小結(jié)
    2.2 石墨烯的表征方法
        2.2.1 光學顯微鏡
        2.2.2 原子力顯微鏡
        2.2.3 拉曼光譜
        2.2.4 掃描電子顯微鏡
        2.2.5 四探針電阻分析儀
        2.2.6 紫外可見近紅外分光光度計
第三章 CVD法制備石墨烯及其性能表征
    3.1 CVD法制備石墨烯
        3.1.1 CVD法制備石墨烯原理
        3.1.2 CVD法制備石墨烯影響因素
        3.1.3 CVD法石墨烯生長步驟
    3.2 實驗步驟
        3.2.1 實驗準備工作
        3.2.2 石墨烯的制備
        3.2.3 CVD法制備的石墨烯
    3.3 硅基片上濺射鍍銅薄膜制備石墨烯
        3.3.1 基片的準備
        3.3.2 生長石墨烯薄膜
第四章 石墨烯轉(zhuǎn)移方法的研究
    4.1 石墨烯的轉(zhuǎn)移方法
        4.1.1 腐蝕基底法
        4.1.2 電化學轉(zhuǎn)移法
        4.1.3 熱釋放膠帶轉(zhuǎn)移
    4.2 腐蝕基底法轉(zhuǎn)移石墨烯
        4.2.1 腐蝕基底法
        4.2.2 優(yōu)化轉(zhuǎn)移石墨烯方案
        4.2.3 結(jié)果與討論
    4.3 鼓泡法轉(zhuǎn)移石墨烯
        4.3.1 鼓泡法實驗原理
        4.3.2 鼓泡法轉(zhuǎn)移石墨烯實驗
        4.3.3 優(yōu)化實驗方案轉(zhuǎn)移石墨烯
        4.3.4 結(jié)果與討論
    4.4 熱釋放膠帶剝離法轉(zhuǎn)移實驗
    4.5 退火
    4.6 本章小結(jié)
第五章 石墨烯/氧化鋅肖特基結(jié)
    5.1 器件制備過程
        5.1.1 CVD法制備石墨烯
        5.1.2 制備摻鋁氧化鋅
        5.1.3 制備ZnO陣列薄膜
    5.2 石墨烯/氧化鋅肖特基結(jié)的表征
第六章 總結(jié)與展望
參考文獻
攻讀學位期間取得的研究成果
致謝



本文編號：3785484