石墨烯,一種由單層sp2雜化的碳原子構(gòu)成的穩(wěn)定的二維材料,由于其在電子學、光學和光電子領(lǐng)域的應(yīng)用潛力而吸引了廣泛的關(guān)注。高質(zhì)量石墨烯的低成本合成是實現(xiàn)石墨烯廣泛應(yīng)用的基礎(chǔ)和關(guān)鍵之所在。到目前為止,化學氣相沉積法（Chemical Vapor Deposition,CVD）被普遍認為是低成本合成大面積高質(zhì)量石墨烯的有效方法之一,其中,CVD生長的石墨烯質(zhì)量和性能其中,CVD跟生長條件密切相關(guān),如基底、碳源、溫度、壓力等。在本論文中,我們針對石墨烯的可控CVD生長問題,探索了不同生長條件對石墨烯的形貌、微觀結(jié)構(gòu)、光學性能和電學性能等方面影響,主要內(nèi)容包括以下三個方面：1.采用液態(tài)環(huán)己烷為前驅(qū)體,通過低壓CVD方法,在一種新型三元合金（Cu2NiZn）表面生長出了具有優(yōu)異電學和光學性能的高質(zhì)量單層石墨烯。拉曼光譜（Raman）、拉曼mapping、原子力顯微鏡（AFM）、透射電子顯微鏡（TEM）和可見光透過率光譜等表征結(jié)果表明,相對于銅和銅鎳合金基底,三元合金Cu2NiZn表面合成的石墨烯具有更好的形貌均勻度、單層性和更高的光學透過率。通過微納加工手段在不同基底生長的石墨烯上制作了背柵場效應(yīng)... 

【文章來源】：中國科學技術(shù)大學安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖４．３單晶石墨巧的ＳＥＭ圖像??４．?３．?３拉曼光譜??圖４．２ｂ中的樣品的拉曼光譜結(jié)果如圖４．４所示，激光波長為５３２ｎｍ

１０００°Ｃ下生長出的石墨稀薄膜層數(shù)也非常厚，推測常壓下生長的石墨爍會有多??層化的趨勢。??此外，我們發(fā)現(xiàn)在某些單晶表面上會生長新的單晶，如圖４．５ａ所示，最底??下一整層（位置１所在的那層）均為石墨蹄，然后在單晶表面上有好幾層單晶堆??查生長（單晶２，３，４，５）．這５個單晶表面的拉曼光譜如圖４．化，可Ｗ看到，最底??下一層的單晶石墨締（單晶１）的２Ｄ峰比Ｇ峰高不少，為單層石墨賄，而其他??四個單晶的拉曼譜均表現(xiàn)出了多層石墨巧的特性，并且從下往上（從２到５）Ｉｇ／Ｉ２ｄ??逐漸增大，很顯然，這與越往上單晶層數(shù)越多的事實相吻合。??■薩＼，理?ＬＪ?Ｊ??野，?誦暑???＇，?Ｗ?一！?＾??

?‘??在生長出了不同尺寸的單晶后，我們忽然想到，單晶的大小對載流子遷移率??和面電阻有何影響？為了弄清這個問題，我們將其制作成了背柵巧Ｔ?（圖４．?７ａ）??（方法見第二章），在真空的探針臺內(nèi)進行了測試。??（？）??紙?Ｉ—???Ｊ?Ｖ＊－２Ｖ??？Ｗ．?＾?０Ｗ４?？心一巧種’仇??－?＼??２，ｗ＂．?＼??－４＊〇〇１?？?－１０?—?＼??Ｗ?．?＾?Ｓ?‘ｗ．?＼??Ｊｒ?－＊－３０?Ｍｉｌ，．?、？??－ＭＷ?■?奪??＂？■＇ＳＯ??４?？，?？?１?＞４？?＜Ｍ?？?？?４０?Ｍ??ｖ＊（Ｖ）?Ｖ．（Ｖ）??困４．７?３０ｊｉｍ單晶石里巧ＦＥＴ?（ａ）實物西（ｂ）輸出曲線（ｃ）傳輸特性??圖４．７ｂ顯示的是尺寸３０＾ｕｎ的單晶石墨�。疲牛缘模保矗喊耍蓿�；輸出曲線，在不同??的柵極電壓（－５０－５０Ｖ）下，Ｉｄｓ和Ｖｄｓ保持著相對良好的線性關(guān)系，說明單晶和??金屬電極之間的歐姆接觸還不錯。通過圖４．７ｃ的傳輸曲線，我們計算出３（Ｈｉｍ單??晶的載流子濃度大約為６５５ｃｍ２／Ｖｓ

【參考文獻】：
博士論文
[1]環(huán)己烷及其單烷基衍生物燃燒反應(yīng)動力學的實驗和模型研究[D]. 王占東.中國科學技術(shù)大學 2014
[2]石墨烯場效應(yīng)晶體管的制備及其特性研究[D]. 馮婷婷.清華大學 2014
[3]碳化硅、藍寶石與銅箔表面石墨烯的生長和表征研究[D]. 康朝陽.中國科學技術(shù)大學 2012



本文編號：3585512