石墨烯/金剛石異質(zhì)結(jié)構(gòu)結(jié)合了金剛石和石墨烯的各項(xiàng)優(yōu)異性能,比傳統(tǒng)方法制成的薄膜具有更優(yōu)越的性能。本文以高溫高壓金剛石作為固態(tài)碳源和基板,采用過渡金屬鎳作為催化層,在金剛石表面原位生長(zhǎng)石墨烯薄膜,制備石墨烯/金剛石異質(zhì)結(jié)構(gòu)。重點(diǎn)探究了生長(zhǎng)制備中催化層的種類和厚度以及各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)參數(shù),對(duì)金剛石基板上生長(zhǎng)出高質(zhì)量石墨烯的影響,并使用各種表征測(cè)試儀器對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析,從而得到制備石墨烯/金剛石異質(zhì)結(jié)構(gòu)的最優(yōu)參數(shù),在制備出質(zhì)量性能較好的石墨烯之后,對(duì)其進(jìn)行了電化學(xué)檢測(cè)方面的探究,并重點(diǎn)探究了等離子體處理方式對(duì)其電化學(xué)檢測(cè)方面的影響。本實(shí)驗(yàn)可以得出,當(dāng)以金屬鎳作為催化層的樣品,在1000℃下通過15 min的退火生長(zhǎng),刻蝕清洗后能夠制備出層數(shù)較少、電學(xué)性能優(yōu)異的石墨烯/金剛石異質(zhì)結(jié)構(gòu)。此外,在質(zhì)量較好的石墨烯成功制備的基礎(chǔ)上,利用金剛石與石墨烯異質(zhì)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),對(duì)其進(jìn)行了不同時(shí)間以及不同程度的等離子氣體處理,使用處理后的金剛石石墨烯異質(zhì)結(jié)構(gòu)體,進(jìn)行電化學(xué)方面的檢測(cè),取得了較好的成果。本文制備石墨烯/金剛石異質(zhì)結(jié)構(gòu)的方法,可以有效的避免傳統(tǒng)石墨烯轉(zhuǎn)移至金剛石表面造成的歐姆接觸差、污染浪費(fèi)等問題,以及無法... 

【文章頁數(shù)】：52 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

石墨烯的不同演變形式

石墨烯電子能帶示意圖

CVD法銅箔生長(zhǎng)石墨烯


本文編號(hào)：3680274