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高质量大面积石墨烯的化学气相沉积制备方法研究
  • ISSN号:1000-3290
  • 期刊名称:Acta Physica Sinica
  • 时间:2012
  • 页码:510-516
  • 分类:TQ324.21[化学工程—合成树脂塑料工业]
  • 作者机构:[1]中国科学院上海微系统与信息技术研究所,微系统技术重点实验室,传感技术联合国家重点实验室,上海200050, [2]中国科学院上海微系统与信息技术研究所,信息功能材料国家重点实验室,上海200050
  • 相关基金:国家科技重大专项(批准号:2011ZX02707); 中国科学院知识创新工程重要方向项目(批准号:KGCX2-YW-23); 国家自然科学基金创新团队(批准号:61021064)和国家自然科学基金(批准号:60936001 60876037)资助的课题
  • 相关项目:硅基纳米结构机械加载尺度效应与表征方法研究
中文摘要:

石墨烯因其奇特的能带结构和优异的物理性能而成为近年来研究的热点,但是目前单层石墨烯的质量与尺寸制约了其实际应用的发展.本文采用常压化学气相沉积(CVD)方法,基于铜箔衬底,利用甲烷作为碳源制备了高质量大面积的单层与多层石墨烯.研究发现:高温度、稀薄的甲烷浓度、较短的生长时间以及合适的气体流速是制备高质量、大面积石墨烯的关键.Raman光谱、扫描电子显微镜、透射电子显微镜等表征结果表明:制备的石墨烯主要为单层,仅铜箔晶界处有少量多层石墨烯.电学测试表明CVD制备的石墨烯在低温时呈现出较明显的类半导体特性;薄膜电阻随外界磁场的增大而减小.

英文摘要:

Graphene has aroused great interest because of its peculiar band structure and excellent physical properties.But today,the development of graphene is limited to its size and quality.In this paper,single- and multilayer graphene films are synthesized on copper foils by chemical vapor deposition(CVD) using methane at ambient pressure.Experimental results find that the high temperature,low concentration of methane gas,shorter growth time and suitable gas flow are the key to obtaing the high-quality and large-scale graphene films.Raman spectra,scanning electron microscope and transmission electron microscope characterization indicate the graphene films are mostly of single-layer structure,only a few of multilayer graphene films are observed around the copper boundaries.Further electrical tests show that the graphene films grown by CVD method represent semiconductor behavior under low temperature and the sheet resistances of graphene films decrease with the external magnetic field increasing.

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期刊信息
  • 《物理学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国物理学会 中国科学院物理研究所
  • 主编:欧阳钟灿
  • 地址:北京603信箱(中国科学院物理研究所)
  • 邮编:100190
  • 邮箱:apsoffice@iphy.ac.cn
  • 电话:010-82649026
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-3290
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1958/O4
  • 邮发代号:2-425
  • 获奖情况:
  • 1999年首届国家期刊奖,2000年中科院优秀期刊特等奖,2001年科技期刊最高方阵队双高期刊居中国期刊第12位
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:49876