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Graphene制备、表征以及Raman光谱对退火效应的研究

专 业: 凝聚态物理
关键词: Graphene 制备 表征 光学 Raman光谱 退火 温度
分类号: TN3%TH7
形 态: 共 54 页 约 35,370 个字 约 1.692 M内容
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内容摘要


Graphene是由单层碳原子组成的碳二维材料。

自从04年Novoselov小组在成功制备了大面积Graphene后,其研究工作迅速开展。

Graphene之所以受到广泛关注,主要是由于其具有特殊的电学输运性质和独特的量子效应。

与Graphene相关的研究工作,主要集中在:

制备和表征、电学性质测量、量子效应的研究以及用Graphene制备电子器件等。

而在这些研究领域中,Graphene制备和表征是所有研究的基础。

本论文工作,以Graphene制备和表征为主,着重于以下两个方面:

1,Graphene的制备和表征。

以机械剥离法为主,通过不同手段制备层数不同的Graphene。

对比了不同制备方法的特点,找到有效制备Graphene的方法。

利用光学显微镜、Raman光谱,对Graphene进行表征,研究了不同层数的Graphene在光学下和Raman光谱中的特征,确定了单层和双层Graphene。

另外,在 Graphene的研究中,经常会使用SEM对Graphene进行定位和操作,这需要事先对Graphene进行表征。

为方便SEM在graphene研究中的应用,我们首次尝试了利用SEM对Graphene进行表征:

通过改变SEM成像时电子的加速电压,得到不同加速电压下Graphene的SEM图像。

根据衬度差异来确定Graphene的层数,实现Graphene在SEM下的更精细表征。

2,对于Graphene在真空退火下的Raman光谱进行了研究。

真空下退火是实现Graphene表面清洁的有效方法,但Graphene在退火后,结构上是否能够保持一致性,文献中一直没有这方面的讨论。

我们借助于Raman光谱在Graphene结构研究方面的优势,研究Graphene在不同退火温度下的光谱特征,从而推断其结构在退火后的变化。

我们发现:

随着退火温度的升高,Graphene的G峰和2D峰逐渐蓝移,温度越高,移动越大。

同时,峰的半高宽逐渐增大。

另外,2D峰与G峰的相对强度随退火温度升高逐渐减小。

我们认为,在退火下,Graphene结构会出现更多的褶皱,褶皱一方面使得Graphene中出现更多缺陷,使得峰展宽以及相对强度的减小;另一方面,Graphene中会出现多余的压应力,导致G峰和2D峰的蓝移。

单层Graphene在退火后的结构变化,有助于理解Graphene的热力学稳定性,也有助于更快的使Graphene投入应用..……

全文目录


摘要
第1章 绪论
1.1 Graphene 的背景和研究状况
1.1.1 Graphene 的结构和性质
1.1.2 Graphene 的研究和发展应用
1.2 Graphene 的制备和表征
1.2.1 Graphene 的制备
1.2.1.1 机械剥离.
1.2.1.2 化学还原石墨氧化物
1.2.1.3 真空热分解SiC
1.2.1.4 化学气相沉淀(CVD)
1.2.1.5 利用碳纳米管制备
1.2.2 Graphene 的表征
1.2.2.1 AFM 表征
1.2.2.2 Raman 光谱的表征
1.2.2.3 光学表征.
1.3 本章总结以及论文选题背景和内容
参考文献
第2章 Graphene 的制备和表征
2.1 实验背景
2.2 Graphene 的实验制备
2.3 Graphene 的表征.
2.3.1 Graphene 的光学表征
2.3.2 Graphene 的Raman 光谱表征
2.3.3 Graphene 的SEM 表征
2.4 本章总结
参考文献
第3章 单层 Graphene 退火处理 Raman 光谱研究
3.1 实验背景
3.1.1 引言
3.1.2 本章实验目的及意义
3.2 实验过程和结果讨论
3.2.1 单层Graphene 退火前后的光学和Raman 光谱对比
3.2.2 单层Graphene 的Raman 光谱特征与退火温度的关系
3.3 本章实验总结
参考文献
第4章 总结

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中图分类: > TN3%TH7 > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 半导体技术 > 半导体技术

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