毫米尺寸石墨烯單晶及器件研究
本文選題:化學(xué)氣相沉積 切入點(diǎn):石墨烯 出處:《南昌大學(xué)》2015年碩士論文
【摘要】:化學(xué)氣相沉積法是制備高品質(zhì)石墨烯的有效方式。本文提出一種簡單且重復(fù)性好的制備石墨烯的回流化學(xué)氣相沉積方法。這種方法能夠顯著抑制銅箔上石墨烯單晶的成核密度。將銅箔放在一端封閉的內(nèi)管中,銅箔上石墨烯單晶的成核密度可以減少超過5個(gè)數(shù)量級,從而達(dá)到超低的成核密度(10核/cm2),保證大尺寸單晶的生長。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在優(yōu)化的生長條件下,該方法可制備出橫向尺寸達(dá)到1.9毫米的單晶單層石墨烯;诜肿邮庋蛹夹g(shù),將三氧化鉬(MoO3)薄膜沉積到所制備的單晶石墨烯表面,可實(shí)現(xiàn)對石墨烯的有效摻雜。原位場效應(yīng)晶體管特性測量結(jié)果顯示,三氧化鉬的沉積可對石墨烯進(jìn)行p型摻雜。摻雜后的石墨烯在保持原有的電子和空穴高遷移率特性的同時(shí),其電導(dǎo)率被顯著提高。當(dāng)MoO3涂層的厚度為10 nm時(shí),石墨烯的電導(dǎo)率可以增加7倍,為石墨烯在電子器件和透明、導(dǎo)電、柔性電極等方面的應(yīng)用提供了基礎(chǔ)。
[Abstract]:Chemical vapor deposition is an effective way to prepare high quality graphene.In this paper, a simple and reproducible method for preparing graphene by reflux chemical vapor deposition is proposed.This method can significantly inhibit the nucleation density of graphene single crystals on copper foil.When copper foil is placed in a closed inner tube, the nucleation density of graphene single crystal on copper foil can be reduced by more than 5 orders of magnitude, which can reach an ultra-low nucleation density of 10 nuclei / cm ~ (2) and guarantee the growth of large size single crystal.The experimental results show that under the optimized growth conditions, the monolayer graphene with a transverse size of 1.9 mm can be prepared by this method.Based on the molecular beam epitaxy (MBE) technique, the molybdenum trioxide (Moo _ 3) thin films were deposited on the surface of the single crystal graphene, and the effective doping of graphene was achieved.In situ field effect transistors (FET) measurements show that the deposition of molybdenum trioxide can doping graphene with p type.The conductivity of the doped graphene was significantly improved while maintaining the original high mobility of electrons and holes.When the thickness of MoO3 coating is 10 nm, the conductivity of graphene can be increased by 7 times, which provides the basis for the application of graphene in electronic devices, transparent, conductive, flexible electrode and so on.
【學(xué)位授予單位】:南昌大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:TQ127.11;TN386
【共引文獻(xiàn)】
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本文編號:1725610
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