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固态碳源温度对CVD法生长石墨烯薄膜影响的研究
  • ISSN号:1672-7126
  • 期刊名称:《真空科学与技术学报》
  • 时间:0
  • 分类:TQ127.1[化学工程—无机化工]
  • 作者机构:[1]南京航空航天大学材料科学与技术学院,南京211100, [2]南京航空航天大学纳智能材料器件教育部重点实验室,南京210016, [3]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:国家自然科学基金项目(61176062);江苏省产学研前瞻性联合研究项目(BY2013003-08);中国科学院上海微系统所信息功能材料国家重点实验室开放课题的资助项目;江苏高校优势学科建设工程资助项目
中文摘要:

以聚苯乙烯为固态碳源,抛光铜箔为衬底,通过改变固态碳源的温度探索了固态碳源温度对双温区化学气相沉积法生长石墨烯的影响。样品采用拉曼散射光谱、紫外.可见分光光度计和扫描电子显微镜进行了表征。结果表明,固态碳源温度的变化直接影响了气相碳源浓度,通过控制固态碳源温度,可以控制所得石墨烯的层数。固态碳源动态变温生长能够在生长的起始阶段降低石墨烯形核密度,同时打破晶粒长大时氢气刻蚀速率与石墨烯生长速率的动态平衡,可以有效地提升石墨烯的覆盖率。最终在衬底温度为1000℃条件下使用固态碳源动态变温制备了I2D/IG达到2.9l,透过率为97.6%的高质量单层石墨烯薄膜。

英文摘要:

The graphene was synthesized by chemical vapor deposition(CVD), with polystyrene as a solid carbon source, on substrate of copper foil. The effect of the temperatures of both the sohd-carbon source and substrate on the number of layers and microstructures of the graphene grown in the two heating-zones was investigated. The graphene was characterized with Raman spectroscopy, ultraviolet visible spect/oscopy and scanning electron microscopy. The results show that depending on the solid-carbon source temperature, the concentration of gaseous-carbon significantly affects the graphene layers. The graphene coverage depends strongly on dynamic changes in the solid-carbon source temperature in its initial growth stage possibly because of reduction of nucleation density and break-down of balance between graphene growth and hydrogen etching. Under the optimized conditions: at a solid-carbon source temperature of 210℃, a substrate temperature of 1000℃ ,a pressure of 100 Pa and etc. ,high quality singlelayered graphene was synthesized with I2D/IG of 2.91 and a transmittance of 97.6.

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期刊信息
  • 《真空科学与技术学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国真空学会
  • 主编:李德杰
  • 地址:北京朝阳区建国路93号万达广场9号楼614室
  • 邮编:100022
  • 邮箱:cvs@chinesevacuum.com
  • 电话:010-58206280
  • 国际标准刊号:ISSN:1672-7126
  • 国内统一刊号:ISSN:11-5177/TB
  • 邮发代号:
  • 获奖情况:
  • 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,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),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:4421