發(fā)布時間：2017-05-23 07:08

  本文關(guān)鍵詞：石墨烯的化學(xué)氣相沉積法制備，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：石墨烯是由碳六元環(huán)形成的二維蜂窩狀晶格結(jié)構(gòu),只有一個碳原子的厚度,是第一種真正意義上的二維材料。石墨烯獨(dú)特的結(jié)構(gòu)使其具有一些優(yōu)異的物理和化學(xué)性能,例如石墨烯強(qiáng)度非常大,柔韌性很強(qiáng),導(dǎo)電性能極好,電子遷移率很大,楊氏模量也比較大,這就使得石墨烯在納米電子器件、超級計算機(jī)、太陽能電池、透明電極等的應(yīng)用方面具有極高的應(yīng)用價值。但是所有這一切的前提是需要大規(guī)模制備出優(yōu)質(zhì)的石墨烯。目前,石墨烯制備方法已有很多,但是要想實(shí)現(xiàn)石墨烯的工業(yè)化生產(chǎn),就必須針對不同的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)石墨烯的大規(guī)模、高質(zhì)量、可調(diào)控生長。通過石墨烯常用的幾種制備方法相比較,我們發(fā)現(xiàn)化學(xué)氣相沉積法(CVD)是最有可能實(shí)現(xiàn)這一要求的方法。 本論文采用化學(xué)氣相沉積法,以乙炔為碳源,分別在鎳襯底和銅襯底上制備石墨烯,研究兩種不同襯底制備石墨烯的優(yōu)缺點(diǎn)。用拉曼光譜對所得的石墨烯樣品進(jìn)行表征,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明鎳襯底上生長的石墨烯樣品質(zhì)量比銅襯底上的樣品質(zhì)量好。結(jié)合鎳、銅兩種襯底的生長機(jī)制對該結(jié)果分析討論,我們得出結(jié)論：鎳襯底上生長石墨烯比較容易,但是質(zhì)量不高；銅襯底上生長石墨烯質(zhì)量比較好,但是生長條件比較嚴(yán)苛,難以達(dá)到。 我們又以鎳箔為襯底,以乙炔為碳源,同樣采用CVD法生長石墨烯,研究了生長時間對石墨烯質(zhì)量的影響。通過調(diào)節(jié)生長時間,得到了生長時間不同的兩塊石墨烯樣品。采用拉曼光譜和掃描電子顯微鏡對石墨烯樣品進(jìn)行表征,經(jīng)過對比發(fā)現(xiàn),石墨烯樣品的2D與G峰的積分強(qiáng)度比(I2D/IG)會隨著石墨烯的層數(shù)的增加而變��；生長時間較短的有望得到大面積、高質(zhì)量、少層數(shù)且分布均勻的石墨烯。
【關(guān)鍵詞】：石墨烯 化學(xué)氣相沉積法 拉曼光譜 掃描電子顯微鏡
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：O613.71
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-24
• 1.1 石墨烯的發(fā)現(xiàn)9-13
• 1.2 石墨烯的性質(zhì)13-15
• 1.2.1 力學(xué)性質(zhì)13-14
• 1.2.2 熱學(xué)性質(zhì)14
• 1.2.3 光學(xué)性質(zhì)14-15
• 1.2.4 電學(xué)性質(zhì)15
• 1.3 石墨烯的應(yīng)用前景15-17
• 1.4 石墨烯的制備方法17-23
• 1.4.1 微機(jī)械剝離法17-18
• 1.4.2 氧化還原法18-21
• 1.4.3 SiC外延生長法21
• 1.4.4 化學(xué)氣相沉積法21-23
• 1.5 本課題的研究內(nèi)容與研究意義23-24
• 第2章 石墨烯的實(shí)驗(yàn)原理和表征方法24-32
• 2.1 實(shí)驗(yàn)原理24
• 2.2 表征方法24-32
• 2.2.1 拉曼光譜測量25-29
• 2.2.2 掃描電子顯微鏡測量29-32
• 第3章 化學(xué)氣相沉積法制備石墨烯32-46
• 3.1 引言32-33
• 3.2 實(shí)驗(yàn)裝置33-34
• 3.3 實(shí)驗(yàn)34-44
• 3.3.1 鎳膜和銅膜上生長石墨烯的對比研究35-41
• 3.3.1.1 實(shí)驗(yàn)過程35-36
• 3.3.1.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論36-41
• 3.3.2 鎳箔上生長石墨烯的研究41-44
• 3.3.2.1 實(shí)驗(yàn)過程41-42
• 3.3.2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論42-44
• 3.4 結(jié)論44-46
• 第4章 總結(jié)展望46-48
• 參考文獻(xiàn)48-59
• 致謝59

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：387128