氧化鋅襯底上化學(xué)氣相沉積法制備石墨烯研究.pdf

1、石墨烯作為一種完美的二維平面材料，從被發(fā)現(xiàn)到現(xiàn)在，不論是理論還是實(shí)驗(yàn)制備上都處于如火如荼的研究中，鑒于其具有穩(wěn)定的力學(xué)性、優(yōu)良的傳導(dǎo)性、高效的透光性等優(yōu)異性質(zhì)在新一代電子器件上將會(huì)得到廣泛的應(yīng)用。為了在制備上進(jìn)一步探索，本論文利用化學(xué)氣相沉積法，選取苯為碳源，不同的氧化鋅為襯底、不同溫度、不同碳源流量的情況下生長(zhǎng)了石墨烯。
　　在不同的溫度下利用反應(yīng)射頻磁控濺射儀器在硅(111)基板上制備氧化鋅薄膜。先確定制備結(jié)晶質(zhì)量較好的氧化鋅

2、薄膜的基本參數(shù)：初始真空度為4.010-4pa、工作氣壓為3.0±0.1pa、氬氣流量20sccm、氧氣流量15sccm、濺射時(shí)間1h、濺射功率200w；并對(duì)基片溫度分別取室溫、150℃、300℃、450℃和600℃。對(duì)另一組在300℃、450℃和600℃制備的氧化鋅薄膜進(jìn)行相對(duì)應(yīng)溫度真空退火處理1小時(shí)。經(jīng)過(guò) XRD、SEM、AFM、四探針等表征手段表明，隨著溫度的升高，氧化鋅結(jié)晶質(zhì)量逐漸變好，在600℃時(shí)達(dá)到最佳，經(jīng)過(guò)退火處理的氧化鋅

3、樣品，晶格發(fā)生重組使得結(jié)晶質(zhì)量變得更好。
　　利用化學(xué)氣相沉積法，選擇氧化鋅作為生長(zhǎng)石墨烯的基底，第一部分以基底為變量，分別選擇在不同溫度條件下生長(zhǎng)的氧化鋅作為基底，選擇出最合適生長(zhǎng)石墨烯的氧化鋅樣品。第二部分在第一組的基礎(chǔ)上得到了最合適的氧化鋅基底，再探索溫度、碳源流量、生長(zhǎng)時(shí)間等因素對(duì)生長(zhǎng)石墨烯的影響。利用拉曼光譜儀、SEM、TEM等表征手段測(cè)試，得到了最適合生長(zhǎng)石墨烯的條件為：基底為在600℃生長(zhǎng)并且退火一小時(shí)的氧化鋅、生長(zhǎng)