等离子体辅助的高性能石墨烯透明导电薄膜制备

来源 :第十八届全国凝聚态光学性质学术会议 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jianghong_jones
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  石墨烯是一种新型的二维纳米材料,拥有独特的结构并表现出高载流子迁移率和高透光性等优异的光电性能,被认为是制备透明导电薄膜(TCF)最有前途的材料之一。目前一些传统的制备方法难以获得性能优异的石墨烯薄膜,因此研究新的制备高质量的石墨烯TCF的方法显得尤为重要。本文通过等离子增强化学气相沉积(PECVD)法制备石墨烯TCF,利用plasma 增强反应物的活性,降低反应温度,减少反应时间,而且可以直接在介电衬底上成膜。通过在不同温度下石墨烯薄膜生长速率的观察,以Arrhenius 曲线拟合的方法获得石墨烯生长的活化能,发现了plasma 的参与降低石墨烯生长的活化能。采用扫描电子显微镜SEM、透射电子显微镜TEM、原子力探针显微镜AFM 观察了石墨烯薄膜的形貌;采用X 射线衍射XRD 和拉曼Raman 光谱仪的观察,研究了石墨烯的结晶度和缺陷含量;最后使用van der Pauw 方法测量的石墨烯薄膜的载流子浓度、迁移率、面电阻和电导率。我们的研究发现,PECVD 法制备的石墨烯TCF 性能接近传统CVD 法生长的石墨烯,由于PECVD 法工艺简单,无需物理转移等后续处理,使得它具备了传统方法不具备的优点。
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