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石墨烯是单层碳原子薄膜,具有二维平面六边形蜂窝网状结构,它独特的结构决定其优异的电学性质、光学性质、热力学性质、化学性质,使其在电子器件、复合材料、储能材料、光电材料等方面具有广阔的应用前景。石墨烯的制备方法有微机械剥离法、氧化石墨还原法、外延生长法、化学气相沉积法等方法。本文用化学气相沉积法从碳源、基底、生长条件各方面对石墨烯的制备工艺进行了探究。本文选取氧化锌作为化学气相沉积法生长石墨烯的基底,氧化锌基底通过反应射频磁控溅射方法制得。在保持磁控溅射的压强(3.0Pa)、氩气(8sccm)和氧气(12sccm)流量、沉积温度(常温)、溅射时间(90min)等条件不变的情况下,改变锌靶的溅射功率分别为300W,250W,200W,150W,在硅(111)上制备了不同的氧化锌基底。经过测试表征可得,随着锌靶的溅射功率的增加,氧化锌薄膜的结构及形貌逐渐变好,因此,后面主要以300W和250W两种条件下制备的氧化锌为基底生长石墨烯。以苯为碳源,用化学气相沉积法生长石墨烯,对生长温度、苯的流量、反应时间、不同基底等生长因素进行了对比分析。得到结论是:在生长温度800℃、苯的流量10μl/min、反应时间15min的条件下,在氧化锌薄膜衬底上生长的石墨烯较为理想。在上述条件下,分别对300W和250W溅射功率下制备的氧化锌基底上生长的石墨烯进行了多种测试,结果表明在300W的氧化锌基底上生长的石墨烯很薄,分布较均匀,表面较平整。并进一步对300W氧化锌基底上生长的石墨烯做透射电镜测试,表明形成的石墨烯层为粗糙不平的连续薄膜,卷曲的石墨壁组成蜂窝状的碳薄膜。凹陷处由石墨壁围成,大小是10~100nm,石墨壁的厚度大约4~5nm,对应为少量层数石墨烯,但石墨薄片是完全非晶和无序的。同时,对在氧化锌基底上生长石墨烯做了理论分析。