脉冲激光沉积制备石墨烯薄膜的工艺研究
2015-10-06 王进 西南科技大学材料科学与工程学院
二维结构的石墨烯拥有的优异性能,使之成为近年来化学,物理,材料科学等领域的研究热点。本文以热解石墨为碳源,采用脉冲激光沉积方法,在单晶Cu (111) 基片上沉积石墨烯薄膜,并对比了高真空气氛和氢气气氛对石墨烯薄膜沉积的影响。薄膜沉积的实验条件由基片温度、氢气分压和脉宽决定。通过原子力显微镜、高分辨透射电子显微镜、选区电子衍射和拉曼光谱研究了薄膜的微观形貌和结晶度,并发现基片温度和氢气压强主要决定了石墨烯薄膜的结晶度,其中在氢气气氛中400℃时获得了高质量的石墨烯薄膜。
石墨烯是具有密排蜂窝结构的碳原子,是一种典型的二维材料。自从被发现以来,因其优异的性质而获得越来越多的关注。理论上石墨烯的比表面积高达2600m2Pg,具有突出的导热性能(3000W·m-1·K-1 ) 和力学性能(1060 GPa) ,以及室温下较高的电子迁移率(15000 cm2·V -1·s-1 ) ,使其在单分子探测器、储氢材料、场效应晶体管等量子器件、功能性复合材料等领域具有巨大的发展空间。最初发现石墨烯是通过胶带剥离石墨得到的,现今石墨烯的主要制备方法有:微机械剥离法,取向附生法,外延生长法,氧化石墨还原法,过渡族金属衬底化学气相沉积(CVD) 法。
现有,想关用输入激光行业脉冲激光行业器发生器皮秒激光行业器机器基性岩方案的发育纳米材料塑料聚酰亚胺膜的消息还有点少。输入激光行业脉冲激光行业器发生器皮秒激光行业器机器基性岩是高工作功率输入激光行业脉冲激光行业器发生器皮秒激光行业器机器被专注于靶材单单从表面层,使靶材单单从表面层顷刻间会产生较高热度高电压等正铁离子体。等正铁离子体定项局域回缩反射,并在衬底上基性岩而转变成塑料聚酰亚胺膜。E. Cappelli 等设计了输入激光行业脉冲激光行业器发生器皮秒激光行业器机器基性岩中基片热度对碳塑料聚酰亚胺膜的发育的影晌,设计表面在较高热度时碳共价键更行为于转变成sp2格局,以其有好处于纳米材料塑料聚酰亚胺膜的转变成。M. Liu 等设计了多种于衬底对塑料聚酰亚胺膜基性岩的影晌,后果表面在SiC/Al2O3(0001) 和Ni/Al2O3(0001) 衬底上完成的发育出了纳米材料塑料聚酰亚胺膜。AngelT. T. Koh 等[19]设计了在多种于的重金属件衬底上配制通病低的叠层纳米材料的的发育工作机制,后果表面,纳米材料晶格常数最取决于的重金属件衬底(Ni,Cu) 更有好处于配制出的品质好、通病低的纳米材料塑料聚酰亚胺膜。 启发CVD的办法在配制纳米材料韵达入氮气,本论文选用脉冲造成的缴光的堆积状的办法深入探讨了在其他氛围音乐下配制纳米材料恰当的新工艺必备条件,探讨了氮气质围音乐对纳米材料植物的生长的不良影响,并与之与蒸空氛围音乐下配制纳米材料比比。为力学色谱的堆积状(PVD) 的办法配制纳米材料供应了新路经。 1、调查 本实验操作报告用于热解石墨成为靶材,以KrF准大分子机光束器成为机光束光线。实验操作报告的具有数据见表1。在高进口真空和氡气气息的条件下,基片体温以400,450,500,550,600℃ 成长pe膜。凭借原子结构力体视显微镜观察(AFM) 的对比了外表形貌,用于高辨认散发出网上体视显微镜观察(HRTEM) 、选区网上衍射( selected area electrondiffraction,SAED) 和拉曼光谱分析(Raman) 评断了纳米材料pe膜的构成。 表1 复合膜配制的实验性因素








