化学气相沉积制备毫米级单晶石墨烯的生长条件调控研究

发布时间：2018-05-14 16:31

  本文选题：单晶石墨烯 + 化学气相沉积　； 参考：《功能材料》2017年04期

【摘要】：石墨烯的形核和生长动力学过程的控制对于单晶石墨烯的制备有着至关重要的影响。采用低压化学气相沉积(CVD)方法,通过优化生长条件参数,在铜箔衬底上生长出4mm左右的大尺寸单晶石墨烯。通过一系列形貌和结构的表征,证明了样品为高质量的单层单晶石墨烯。同时观察到CVD生长的亚毫米级、A-B型堆垛的多层单晶石墨烯畴,以及由单晶石墨烯共生形成的叠层结构。此外通过采用3种类型的铜箔衬底生长石墨烯,发现铜箔特性如体氧含量等对石墨烯成核密度和单晶石墨烯形貌有重要的影响,并观察到不同类型铜箔的晶面择优取向在CVD生长前后发生不同的转变。最后,利用所生长的大尺度单晶石墨烯制备场效应晶体管,实现高的载流子迁移率。
[Abstract]:The nucleation and growth kinetics of graphene play an important role in the preparation of single crystal graphene. By means of low pressure chemical vapor deposition (4mm) method, large size graphene with 4mm was grown on copper foil substrate by optimizing the growth conditions. A series of morphologies and structures show that the samples are monolayer graphene with high quality. The multilayer graphene domains of sub-millimeter A-B stacking grown by CVD and the laminated structures formed by the symbiosis of single crystal graphene were also observed. In addition, through the growth of graphene on three types of copper foil substrates, it is found that the copper foil properties such as bulk oxygen content have an important influence on the nucleation density and the morphology of single crystal graphene. It was also observed that the preferred orientation of different types of copper foil changed before and after CVD growth. Finally, field effect transistors (FET) were fabricated by using large scale single crystal graphene to achieve high carrier mobility.
【作者单位】： 中国科学院大学;中国科学院强磁场科学中心;
【基金】：国家自然科学基金资助项目(11074256,11574314,21301177)
【分类号】：TQ127.11

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