石墨烯因其獨特結(jié)構,具有很多神奇的物理、化學和生物特性。研究表明,石墨烯具有超強的力學性能、良好的電學性能、優(yōu)異的電學性能及獨特的光學性能,是一種具有代表性的二維和三維材料,被廣泛地應用在太陽能電池、晶體管等領域,還有望用于基因電子測序和生產(chǎn)超級電腦,所以對石墨烯的表征質(zhì)量也越來越嚴格。首先,從非線性光學的概況說起,進而對雙光子激發(fā)熒光、二次諧波、相干反斯托克斯拉曼散射表征物質(zhì)質(zhì)量的原理進行了理論分析。同時,詳細研究了石墨烯和泡沫烯的結(jié)構特點及其制備方法和轉(zhuǎn)移方法。本文用有五通道的多光子顯微鏡分別對在拋光銅薄膜上生長的石墨烯和未拋光的銅箔上生長的石墨烯進行了雙光子激發(fā)熒光(two-photon excitation fluorescence,TPEF)、二次諧波(second harmonic generation,SHG)和相干反斯托克斯拉曼散射(coherent anti-Stokes Raman scattering,CARS)成像。從這三種圖像中可以分析石墨烯的形貌和成膜質(zhì)量。CARS因其獨特的振動優(yōu)勢,其信噪比及分辨率較TPEF和SHG有著較大的提升。而TPEF反應石墨烯的缺...

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【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
引言
1 非線性光學顯微鏡的概況
    1.1 非線性光學的發(fā)現(xiàn)
    1.2 常見的非線性光學現(xiàn)象
        1.2.1 二次諧波、和頻及差頻
        1.2.2 受激拉曼散射
        1.2.3 光自制現(xiàn)象-自聚焦、自捕獲
        1.2.4 早期其他的非線性光學現(xiàn)象
    1.3 非線性光學顯微鏡
        1.3.1 非線性光學顯微鏡的特點
        1.3.2 非線性光學顯微鏡的特點
2 TPEF、SHG及CARS概述
    2.1 雙光子激發(fā)熒光(TPEF)
        2.1.1 TPEF的基本原理
        2.1.2 TPEF的特點
    2.2 二次諧波(SHG)
        2.2.1 SHG的基本原理
        2.2.2 SHG的特點
    2.3 相干反斯托克斯拉曼散射(CARS)
        2.3.1 拉曼光譜的基本原理
        2.3.2 CARS的基本原理
        2.3.3 CARS的特點
3 石墨烯簡介
    3.1 石墨烯的結(jié)構及其特點
    3.2 石墨烯的應用
        3.2.1 超級計算機
        3.2.2 太陽能電池
        3.2.3 基因電子測序
        3.2.4 納電子器件
    3.3 石墨烯的制備方法
        3.3.1 化學氣相沉積(CVD)
        3.3.2 膠帶剝離
        3.3.3 化學剝離
        3.3.4 熱分解碳化硅
    3.4 石墨烯的轉(zhuǎn)移方法
        3.4.1 濕法轉(zhuǎn)移
        3.4.2 干法轉(zhuǎn)移
        3.4.3 熱剝離膠帶轉(zhuǎn)移
4 用TPEF、SHG和CARS顯微鏡表征石墨烯
    4.1 實驗設備
    4.2 實驗材料
    4.3 實驗過程及結(jié)果
        4.3.1 定標
        4.3.2 兩種石墨烯的拉曼光譜分析
        4.3.3 多層石墨烯的非線性光學顯微鏡成像
        4.3.4 單層石墨烯的非線性光學顯微鏡成像
        4.3.5 三維多孔泡沫石墨烯的CARS圖像
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表學術論文情況
致謝



本文編號：3904969