石墨烯是sp²雜化的碳原子密堆形成的六邊形蜂窩狀結(jié)構(gòu)的二維晶體材料,這種穩(wěn)定的六邊形結(jié)構(gòu)使其具有優(yōu)異的電子、光學(xué)和物理性質(zhì)。自從英國曼徹斯特大學(xué)的Geim和Novoselov等人發(fā)現(xiàn)以來,石墨烯便引起了學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的極大關(guān)注。它的獨(dú)特性質(zhì)使其在諸多領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)用潛力,對復(fù)合材料、微電子、儲能、航天航空等產(chǎn)業(yè)都可能帶來革命性的影響,石墨烯的制備和應(yīng)用由此成為當(dāng)下最受關(guān)注的研究話題之一。經(jīng)過持續(xù)的努力和探索,人們已經(jīng)掌握了數(shù)種不同的石墨烯制備方法,并基于此對石墨烯的性質(zhì)和應(yīng)用有了較深入的了解,但目前石墨烯的制備方法仍不完美,制約了石墨烯產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展。本文主要介紹一種基于自主研發(fā)的非平行板式溫和等離子體技術(shù),對石墨烯樣品進(jìn)行處理,達(dá)到對石墨烯層數(shù)的精確控制,最終簡便快捷地得到品質(zhì)良好的薄層和單層石墨烯的方法,并對實(shí)驗(yàn)原理進(jìn)行研究和分析。本文的主要研究內(nèi)容歸納如下。1.介紹了目前實(shí)驗(yàn)室及工業(yè)上主要的幾種制備石墨烯的方法,并對比分析了它們的優(yōu)缺點(diǎn);簡單介紹了石墨烯的獨(dú)特性質(zhì)和應(yīng)用,以及石墨烯層數(shù)判斷的幾種方法;重點(diǎn)介紹了等離子體放電原理以及本課題實(shí)驗(yàn)組自主研發(fā)的一種... 

【文章來源】：江南大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：53 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 石墨烯的發(fā)現(xiàn)
    1.2 石墨烯的性質(zhì)及應(yīng)用
    1.3 石墨烯的制備方法
        1.3.1 微機(jī)械剝離法
        1.3.2 氧化還原法
        1.3.3 熱分解碳化硅法
        1.3.4 化學(xué)氣相沉積法
    1.4 石墨烯層數(shù)控制的研究及挑戰(zhàn)
    1.5 論文主要內(nèi)容及組織架構(gòu)
第二章 非平行板式電容耦合溫和等離子體技術(shù)
    2.1 引言
    2.2 等離子體原理
        2.2.1 等離子體的產(chǎn)生與形成
        2.2.2 等離子體放電模式
    2.3 非平行板式電容耦合等離子體
        2.3.1 溫和等離子體原理與系統(tǒng)
        2.3.2 溫和等離子體系統(tǒng)的先進(jìn)性
    2.4 本章小結(jié)
第三章 溫和等離子體及熱退火對石墨烯的刻蝕研究
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)流程
        3.2.1 樣品制備
        3.2.2 等離子體刻蝕流程
        3.2.3 熱退火對石墨烯的影響
    3.3 石墨烯層數(shù)的判斷方法
        3.3.1 光學(xué)顯微鏡
        3.3.2 拉曼光譜
        3.3.3 原子力顯微鏡
    3.4 實(shí)驗(yàn)參數(shù)對刻蝕效果的影響
        3.4.1 先驅(qū)氣體
        3.4.2 溫度
        3.4.3 等離子體功率密度
        3.4.4 刻蝕時(shí)間
    3.5 實(shí)驗(yàn)機(jī)理
        3.5.1 等離子體刻蝕機(jī)理
        3.5.2 熱退火機(jī)理
    3.6 本章小結(jié)
第四章 石墨烯層數(shù)精確控制與表征
    4.1 引言
    4.2 快速模式刻蝕
    4.3 精細(xì)模式刻蝕
    4.4 基于精細(xì)模式刻蝕的石墨烯逐層刻蝕
    4.5 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 總結(jié)
    5.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄: 作者在攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]容性耦合等離子體的均勻性研究[J]. 唐優(yōu)青,丁可,郭穎,趙建鋼.  真空科學(xué)與技術(shù)學(xué)報(bào). 2014(09)
[2]石墨烯技術(shù)產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展建議[J]. 李漢清,劉振宇,趙霞.  情報(bào)探索. 2014(02)



本文編號：3204169