發(fā)布時間：2017-09-20 10:24

  本文關(guān)鍵詞：不同合金襯底上石墨烯的制備和表征

  更多相關(guān)文章： 石墨烯 金屬襯底 化學(xué)氣相沉積 銅鎳雙層復(fù)合襯底 鐵鉑合金

【摘要】：自石墨烯問世以來,因其優(yōu)異的物理性能和特異的組織結(jié)構(gòu)引發(fā)材料界的研究狂潮,與石墨烯的相關(guān)研究和應(yīng)用也在飛速發(fā)展,成功的引起了科學(xué)界和應(yīng)用工程行業(yè)的高度關(guān)注。本論文在綜述總結(jié)了襯底催化金屬對化學(xué)氣相沉積(CVD)石墨烯生長特性影響規(guī)律的基礎(chǔ)上,采用了CVD方法在Cu襯底、Cu-Ni雙層復(fù)合襯底上生長出了單層和多層石墨烯,并探索了Fe-Pt合金襯底上CVD和固相碳源法生長石墨烯的可行性,采用了拉曼光譜、掃描電鏡、透射電鏡等先進(jìn)技術(shù),分析了Cu、Ni比、沉積時間、溫度、氣壓等對石墨烯結(jié)構(gòu)、形貌的影響,發(fā)現(xiàn)了Cu含量大于Ni含量時有利于得到單層的石墨烯；Cu含量和Ni含量比例相同時,隨著沉積時間的延長,石墨烯逐漸由單層變?yōu)殡p層；當(dāng)Cu含量小于Ni含量時,基本形成多層石墨烯；在適當(dāng)?shù)臍鈮汉虲u膜厚度的情況下,在Cu膜的底部能夠得到較大面積的優(yōu)質(zhì)石墨烯,可以省去石墨烯膜的轉(zhuǎn)移工序,避免用濕化學(xué)法轉(zhuǎn)移石墨烯過程中對石墨烯結(jié)構(gòu)的破壞。這些研究結(jié)果通過合金襯底來調(diào)控CVD石墨烯的層數(shù)和缺陷,并對提高其生長質(zhì)量具有重要的指導(dǎo)意義。通過調(diào)控生長參數(shù),可以達(dá)到通過調(diào)節(jié)銅鎳雙層復(fù)合襯底上比例來調(diào)控石墨烯層數(shù)的目的；在單層金屬催化層底部即目標(biāo)基板上也可以直接得到大面積單層石墨烯,而避免轉(zhuǎn)移對石墨烯破壞；同時鐵鉑合金上生長石墨烯時兩種材料初步結(jié)合也是可以實(shí)現(xiàn)的。
【關(guān)鍵詞】：石墨烯 金屬襯底 化學(xué)氣相沉積 銅鎳雙層復(fù)合襯底 鐵鉑合金
【學(xué)位授予單位】：昆明理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TQ127.11
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 緒論10-26
• 1.1 引言10-11
• 1.2 石墨烯的結(jié)構(gòu)及性能11
• 1.3 石墨烯的制備方法與應(yīng)用11-13
• 1.4 不同過渡金屬襯底上石墨烯生長的研究13-24
• 1.4.1 金屬Ru催化劑14-17
• 1.4.2 金屬Ir催化劑17-19
• 1.4.3 金屬Pt催化劑19-20
• 1.4.4 金屬Ni催化劑20-22
• 1.4.5 金屬Cu催化劑22-24
• 1.5 本論文的研究內(nèi)容和研究意義24-26
• 1.5.1 本文的研究內(nèi)容24
• 1.5.2 本文的研究意義24-26
• 第二章 實(shí)驗材料與方法26-34
• 2.1 實(shí)驗原理26-27
• 2.2 實(shí)驗材料與所需設(shè)備27-28
• 2.3 制備工藝28-29
• 2.3.1 石墨烯生長工藝28
• 2.3.2 石墨稀的轉(zhuǎn)移工藝28-29
• 2.4 表征方法29-33
• 2.4.1 拉曼散射譜(Raman spectroscopy)29-31
• 2.4.2 光學(xué)顯微鏡31
• 2.4.3 掃描電子顯微鏡(SEM)31-32
• 2.4.4 透射電子顯微鐿(TEM)32-33
• 2.4.5 原子力顯微鏡(AFM)33
• 2.4.6 能譜散射光譜33
• 2.5 本章小結(jié)33-34
• 第三章 銅鎳雙層復(fù)合襯底上CVD生長石墨烯的研究34-52
• 3.1 引言34-35
• 3.2 Cu-Ni雙層復(fù)合襯底上石墨烯的制備35-37
• 3.3 石墨烯的表征及分析結(jié)果37-49
• 3.3.1 銅鎳比例對石墨烯生長的影響37-42
• 3.3.2 生長時間對石墨烯生長的影響42-48
• 3.3.3 生長溫度對石墨烯生長的影響48-49
• 3.4 本章小結(jié)49-52
• 第四章 在銅催化層底部生長石墨烯52-62
• 4.1 引言52
• 4.2 底部生長石墨烯的原理和制備52-54
• 4.2.1 底部生長石墨烯的原理52-53
• 4.2.2 底部生長石墨烯的制備53-54
• 4.3 石墨烯的表征及結(jié)果分析54-60
• 4.3.1 銅膜厚度對底部生長石墨烯的影響54-57
• 4.3.2 生長壓力對底部生長石墨烯的影響57-59
• 4.3.3 生長時間對底部生長石墨烯的影響59-60
• 4.4 本章小結(jié)60-62
• 第五章 鐵鉑合金襯底上生長石墨烯薄膜62-70
• 5.1 引言62
• 5.2 鐵鉑合金襯底上石墨烯的制備62-64
• 5.3 石墨烯的表征及結(jié)果分析64-67
• 5.3.1 生長溫度對石墨烯的影響64-65
• 5.3.2 生長時間對石墨烯的影響65-66
• 5.3.3 固態(tài)碳源對石墨烯的影響66-67
• 5.4 本章小結(jié)67-70
• 第六章 結(jié)論與展望70-73
• 6.1 結(jié)論70-71
• 6.2 展望71-73
• 致謝73-75
• 參考文獻(xiàn)75-83
• 附錄 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文目錄及獲得獎勵83
• 一、發(fā)表相關(guān)論文83
• 二、獲得相關(guān)獎勵83

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