利用銅基底上化學氣相沉積法已經(jīng)可以獲得高質(zhì)量大尺寸的石墨烯薄膜,但是對于其成核生長的影響因素的研究,依然停留在對實驗結(jié)果的反饋上。即使在相似的實驗條件下,各個實驗室合成的石墨烯差異依然非常巨大,說明真正影響石墨烯成核和生長動力學和熱力學的因素依然沒有被發(fā)現(xiàn)。另外一方面,已經(jīng)有初步的研究證明反應(yīng)體系中的微量氧元素對于石墨烯的合成會產(chǎn)生重大的影響,因此有必要重點考察氧元素對于石墨烯合成各個步驟的影響,建立石墨烯合成機理與氧分布及濃度的關(guān)聯(lián)。石墨烯的抗?jié)B透性能是石墨烯應(yīng)用的一個重要方面。但是與理想的蜂窩狀碳原子的平面排列相比,實際合成的石墨烯的抗?jié)B透性能要下降很多。之前的工作會將其原因籠統(tǒng)地歸結(jié)為石墨烯中缺陷的存在。但事實上,即使在合成的最高質(zhì)量的石墨烯薄膜中其抗?jié)B透性能也不是十分完美的。因此,有必要繼續(xù)研究導致石墨烯抗?jié)B透性能下降的因素。本論文首先制備了單晶石墨烯晶粒和連續(xù)的石墨烯薄膜。在石墨烯成核和生長過程中,重點考察了氧的作用。利用銅基底上石墨烯這個體系,接著考察了以氧為代表的氣體滲透石墨烯的過程。論文的第一章簡要介紹了石墨烯的基本概念及表征,制備方法,系統(tǒng)總結(jié)了銅基底上石墨烯合成過程... 

【文章來源】：浙江大學浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：147 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１．２電子能帶結(jié)構(gòu)

０．３４ｎｍ，不同的基底上化會有所差別，一般在０．５ｎｍ－０．７ｎｍ之間，云母基底上可??Ｗ得到較為平整的石墨篩片層。掃描隧道顯微鏡（ＳＴＭ）可Ｌ乂直接觀察到石墨爾??中碳原子的排列，但是前提是樣品表面需要非常的干凈，無污染（圖１．５）?［１２］。??５??

?近跑細?ｍｍｉＨＩＣＷＭｌＨＩ?Ｄｉｓｔａｎｃｅ?（Ａ－１）??圖１．４透射電子顯微鏡（ＴＥＭ）判斷石墨謠層數(shù)。（ａ）溶液法制備的雙層石墨滿??的ＴＥＭ圖像。標尺：５００ｎｍ�；﹫D（ａ）中黑包點（上圖）和白色點（下圖）的??電子衍射圖像。（Ｃ）圖化）中沿著１－２１０和－２１１０方向的衍射強度的變化［Ｕ］。??Ｆｉｇｕｒｅ?１．４?Ｅｖｉｄｅｎｃｅ?ｏｆ?ｇｒａｐｈｅｎｅ?ｌａｙｅｒ?ｆｒｏｍ?ＴＥＭ．?（ａ）?Ｈｉｇｈ－ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ?ＴＥＭ?ｉｍａｇｅｓ??ｏｆ?ｓｏｌｕｔｉｏｎ－ｃａｓｔ?ｂｉｌａｙｅｒ?ｇｒａｐｈｅｎｅ?（ｓｃａｌｅ?ｂａｒ?５００?ｎｍ）．?（ｂ）?Ｅｌｅｃ化ｏｎ?ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ?ｐａｔｔｅｒｎｓ??ｔａｋｅｎ?ｆｒｏｍ?出ｅ?ｐｏｓｉｔｉｏｎｓ?ｏｆ?化ｅ?ｂｌａｃｋ?（ｕｐｐｅｒ）?ａｎｄ?ｗｈｈｅ?ｓｐｏｔｓ?（ｄｏｗｎ），?ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌ乂?ｏｆ??化ｅ?ｓｈｅｅｔ?ｓｈｏｗｎ?ｉｎ?ａ．?（ｃ）?Ｄｉｆｆｒａｃｔｅｄ?ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ?１：ａｋｅ打?ａｌｏｎｇ?ｔｈｅ?１—２１０?化一２１１０?ａｘｉｓ?ｆｏｒ??ｔｈｅ?ｐａｔｔｅｒｎｓ?ｓｈｏｗｎ?ｉｎ?ｂ，?ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ［ｌｌ］．??利用光學顯微鏡也可Ｗ對石墨巧的屆數(shù)進行判斷，最早的二氧化珪基底上的??機械剝離的石墨婚片層就是通過光學顯微鏡來識別的。但是單一的光學顯微鏡無??法提供石墨雜的準確層數(shù)，需要預(yù)先建立石墨嫌層數(shù)和樣品光學對比度的關(guān)系。??這種關(guān)系在不同的顯微鏡或者沉底的條件下都是不一致的，但是化是一種可Ｗ快??速發(fā)現(xiàn)樣品并定位


本文編號：2931194