本文關(guān)鍵詞：石墨烯的大面積合成、轉(zhuǎn)移及基于石墨烯光電器件的研究

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【摘要】：石墨烯(graphene)是目前世界上最薄的一種新型二維碳材料。其具極高的載流子遷移率，而且電子具有亞微米尺度的彈道傳輸特性，常溫下具有極快的電子傳輸速率，，這些優(yōu)異的性質(zhì)使得它在納米電子器件方面具有廣泛的應(yīng)用前景。但是由于其大面積均勻制備比較難，而且轉(zhuǎn)移過(guò)程中對(duì)石墨烯破壞很大并且容易引進(jìn)雜質(zhì)污染。這使得石墨烯的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用遇到瓶頸。系統(tǒng)地研究了石墨烯的生長(zhǎng)機(jī)理并提出了一些改進(jìn)生長(zhǎng)質(zhì)量的方法。然后對(duì)轉(zhuǎn)移方法也進(jìn)行了一些優(yōu)化，提出了一種大面積轉(zhuǎn)移的方法，并進(jìn)行優(yōu)化。研究?jī)?nèi)容為石墨烯的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用打下了基礎(chǔ)。取得成果主要如下： 1.優(yōu)化石墨烯生長(zhǎng)條件，先使得石墨烯能在小面積范圍內(nèi)生長(zhǎng)均勻，然后擴(kuò)大面積生長(zhǎng)，并調(diào)整生長(zhǎng)條件，使得能生長(zhǎng)A4尺寸的石墨烯。發(fā)現(xiàn)了一種肉眼直接可視的檢測(cè)石墨烯質(zhì)量的方法，用這方法在一分鐘內(nèi)可以很直觀的看出石墨烯生長(zhǎng)質(zhì)量。 2.通過(guò)對(duì)原有的轉(zhuǎn)移方法進(jìn)行改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)了大面積轉(zhuǎn)移石墨烯到4英寸氧化硅片上。對(duì)石墨烯轉(zhuǎn)移過(guò)程中引入的雜質(zhì)也用很簡(jiǎn)易的方法去除掉。這使得石墨烯在高質(zhì)量大面積轉(zhuǎn)移方面前進(jìn)了一大步。提出利用環(huán)氧樹(shù)脂進(jìn)行轉(zhuǎn)移石墨烯，并實(shí)現(xiàn)大面積快速轉(zhuǎn)移，并利用簡(jiǎn)易的方法圖案化。 3.制作了石墨烯/硅的肖特基結(jié)紅外探測(cè)器，在常溫和低溫下分別進(jìn)行了測(cè)試，結(jié)果表明在低溫下該器件能探測(cè)到極弱的光（50nW/cm2）。
【關(guān)鍵詞】：石墨烯 紅外探測(cè)器 肖特基結(jié)
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：O613.71
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-7
• 致謝7-12
• 第一章 緒論12-26
• 1.1 石墨烯的歷史12-13
• 1.2 石墨烯的結(jié)構(gòu)13
• 1.3 石墨烯的合成13-16
• 1.3.1 機(jī)械剝離法14
• 1.3.2 碳化硅外延法14
• 1.3.3 氧化還原法14-15
• 1.3.4 化學(xué)氣相沉積法15-16
• 1.4 石墨烯的應(yīng)用16-21
• 1.4.1 石墨烯在太陽(yáng)能電池中的應(yīng)用16-18
• 1.4.2 石墨烯在閃存中的應(yīng)用18
• 1.4.3 石墨烯在超級(jí)電容器中的應(yīng)用18-19
• 1.4.4 石墨稀基復(fù)合材料在超級(jí)電容器中的應(yīng)用19-20
• 1.4.5 石墨烯在鋰離子電池中的應(yīng)用20-21
• 1.5 石墨烯的未來(lái)21-25
• 1.5.1 推動(dòng)二維材料的發(fā)展21-22
• 1.5.2 石墨烯能取代硅嗎22-23
• 1.5.3 石墨烯的單晶生長(zhǎng)23
• 1.5.4 石墨烯的能帶結(jié)構(gòu)控制23-24
• 1.5.5 石墨烯與拓?fù)浣^緣體24-25
• 1.6 課題研究背景與內(nèi)容25-26
• 第二章 石墨烯的大面積合成與表征26-36
• 2.1 合成石墨烯所需要的試劑與儀器設(shè)備26-27
• 2.1.1 合成所需要的試劑26
• 2.1.2 石墨烯合成設(shè)備26-27
• 2.2 大面積合成石墨烯27-32
• 2.2.1 石墨烯合成條件的調(diào)試27-30
• 2.2.2 大面積石墨烯的生長(zhǎng)30-32
• 2.3 大面積石墨烯的表征32-35
• 2.3.1 石墨烯的常規(guī)表征手段32-34
• 2.3.2 一種可視化簡(jiǎn)易檢測(cè)石墨烯的方法34-35
• 2.4 本章小結(jié)35-36
• 第三章 石墨烯大面積轉(zhuǎn)移的實(shí)現(xiàn)以及改進(jìn)36-45
• 3.1 石墨烯轉(zhuǎn)移的基本方法36-39
• 3.2 石墨烯的大面積轉(zhuǎn)移實(shí)現(xiàn)39-43
• 3.2.1 前期的摸索39-40
• 3.2.2 新的轉(zhuǎn)移方法提出以及改進(jìn)40-43
• 3.3 石墨烯的圖案化43-44
• 3.4 本章小結(jié)44-45
• 第四章 制備石墨烯/硅的紅外探測(cè)器45-55
• 4.1 前言45-46
• 4.2 石墨烯/硅紅外探測(cè)器的器件設(shè)計(jì)46-47
• 4.3 石墨烯/硅紅外探測(cè)器的表征47-48
• 4.4 石墨烯/硅紅外探測(cè)器性能測(cè)試48-54
• 4.5 本章小結(jié)54-55
• 第五章 總結(jié)55-56
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文56-57
• 參考文獻(xiàn)57-61

【相似文獻(xiàn)】

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