大晶畴石墨烯生长与石墨烯接触特性研究

发布时间：2024-11-02 19:15

　　石墨烯由于它独特的二维结构,而具有优异电导率、高透射性、高机械强度及柔性,是一种很有前景的材料,被广泛应用在很多领域;目前,大晶畴单晶石墨烯的生长研究依然是研究热点,而氧气在大晶畴石墨烯生长中扮演着重要角色;另外对于PMMA转移石墨烯过程中石墨烯表面容易出现残胶颗粒大数量多以及石墨烯器件性能易受到很多接触因素影响等问题;基于上述背景,本文采用铜衬底CVD法研究氧处理对于石墨烯生长的影响,并在氧参与的基础上研究CVD法主要的生长参数对石墨烯生长的影响;之后使用小分子MMA优化了石墨烯的转移方法,最后基于TLM模型器件研究了多种情形下石墨烯的接触特性;开展的研究与取得成果如下:1、研究三种氧气参与石墨烯生长的方式,分别是CVD腔室外热台加热氧化、CVD腔室内通入甲烷生长之前氧化及退火之前氧化;实验表明在降低石墨烯成核密度方面,经CVD腔室内退火之前氧处理后,铜箔上的石墨烯成核密度最小,达到0.1327mm^-2;同时石墨烯晶畴平均直径速度最大,可达47μm.min^-1。2、在氧参与下研究CVD法主要生长因素对石墨烯成核密度的影响,如生长温度、氢气甲烷...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

[1]图1.1石墨烯转化其他维度碳同素异构体示意图[1]自从2004年，Geim利用胶带微机械剥离的方法成功剥离出完美的单层石墨烯，并且从实验上证实石墨烯优异的电学性能，引起了科学界与产业界的广泛关注；在电子信息领域研究人员视石墨烯为目前电子器件硅材料的潜在竞争者之后....

2图1.2(a)石墨烯晶格排布，(b)石墨烯能带图石墨烯晶格如图1.2所示，由于在AB子晶格之间存有对称性，两种晶格形成的导带与价带在布里渊区的K与K’点出出现退化，这种退化导致在K与K’点处电子能带导带低与价带顶结合，此结合点被称为狄拉克点，同时能带呈现出各向同性的线性分....

据此可以通过石墨烯的透射率评估石墨烯的层数图1.3(a)叠层石墨烯透射特性，(b)叠层石墨烯在波长550nm处透射特性正是基于石墨烯具有高的宽波段透射率与导电率，石墨烯才有可能在透明导电电极领域取代传统的透明导电电极氧化铟锡；相比氧化铟锡，石墨烯作为透明导电电极还具有更高....

[18]；石墨烯晶畴上的应力与石墨烯的曲率密切相关褶皱有三种形态分布如图1.4所示，依次是波纹状褶皱立式坍塌状褶皱及折叠褶皱；而折叠状褶皱石墨烯由于曲率大而最不稳定；折叠褶皱更容易出现在铜的(001)面，而立式坍塌状褶皱容易分布在铜箔(111)晶面上图1.4铜箔上石墨烯褶....

本文编号：4010000