石墨烯復(fù)合物制備及其光電性能研究.pdf

1、自2004年發(fā)現(xiàn)石墨烯以來，石墨烯及其復(fù)合納米材料在材料科學(xué)、納米電子學(xué)等領(lǐng)域引起了人們的極大關(guān)注。石墨烯是世界上最薄的二維材料，并具有獨特的電學(xué)性能、良好的穩(wěn)定性和高的長徑比，這使其成為良好的場發(fā)射材料。但石墨烯存在的一些缺點也是我們不能忽視的，比如其非剛性結(jié)構(gòu)導(dǎo)致容易聚合。所以科研人員花費了大量的精力來研究以石墨烯為基底的復(fù)合材料，通過與其他材料的復(fù)合，克服自身缺陷，發(fā)揮自身的優(yōu)勢。本論文中，分兩部分分別研究石墨烯/ZnSe復(fù)合物、

2、石墨烯/硅錐復(fù)合物的制備及其光電特性。
　　1.我們利用水熱法在石墨烯薄膜表面生長出ZnSe微米球，形成石墨烯/ZnSe復(fù)合材料并研究其光電性能。實驗中我們發(fā)現(xiàn)不同濃度的EDTA對復(fù)合物的形貌及光學(xué)性能都產(chǎn)生較大的影響。當(dāng)EDTA濃度為0.30M時，大量像仙人球一樣的ZnSe微米球生長在石墨烯薄膜表面，并且其平均直徑大約為10μm；當(dāng)EDTA濃度為0.45M時，ZnSe微米球的形狀像蜂巢一樣，而不是長成仙人球狀。通過XRD圖譜，我

3、們可以得出形成的ZnSe微米球為立方閃鋅礦結(jié)構(gòu)。對復(fù)合物的光學(xué)性能研究發(fā)現(xiàn)該復(fù)合物在225nm處有最大的紫外可見吸收光；在468nm處存在最強(qiáng)的近帶邊發(fā)射峰。
　　2.我們通過LP-CVD法在銅箔表面制備出了大面積石墨烯薄膜，并用離子束轟擊方法制備了硅納米錐陣列，最后分別將石墨烯薄膜轉(zhuǎn)移到硅晶圓和硅納米錐陣列表面并研究其場發(fā)射性能。材料的場增強(qiáng)因子與發(fā)射體形狀和幾何參數(shù)相關(guān)。由于石墨烯薄膜的曲率與硅錐尖端的曲率是一致的，因此它們具