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石墨烯因其独特的晶体结构,具有优异的光电性能,可以广泛的应用于光电器件中,因此引起了科研工作者们高度的关注。为进一步满足和扩大石墨烯在应用领域的范围,研究人员利用了掺杂、合金、诱导缺陷、范德华异质结、静电调节和应变工程等多种技术来调节其性能,以期改变其能带结构打开石墨烯的带隙。然而,掺杂、施加静电场等方法对石墨烯带隙调控的精度以及稳定性较差。应变工程,作为调控石墨烯的晶格结构和电子结构的重要研究手段,对于石墨烯性能的调控具有较强的可控性和可逆性。而且应变的引入还拓宽了石墨烯在柔性纳米电子和光电子领域的器件应用。因此,基于应变工程的最新进展,本文的研究内容主要包括以下三个方面:(1)通过采用机械剥离法和化学气相沉积(CVD)法制备少层石墨烯,探究石墨烯的拉曼特性。对于机械剥离法制备的石墨烯,由拉曼表征分析可知,随着层数的增加,石墨烯的G峰和2D峰向高波数移动(蓝移)。石墨烯的拉曼特性对激光波长具有依赖性,随着激光波长的增加,G峰向低波数轻微的移动(红移),而2D峰的峰位随波长的增加明显蓝移。同时,由D峰的拉曼mapping可知,当石墨烯边缘夹角为30°时,其边缘具有不同的手性,即一边为扶手椅(AM)形,一边为之字(ZZ)形;当边缘夹角为60°时,其边缘手性相同,均为AM形或ZZ形。对于CVD法制备的石墨烯,探究了铜衬底的氧化与添加钝化剂三聚氰胺对制备石墨烯的影响。实验结果表明,铜衬底的氧化与三聚氰胺的添加可以降低活性位点,增大单晶石墨烯的尺寸。并且对生长的石墨烯进行了偏振拉曼分析。实验结果表明,石墨烯各向同性的G峰呈现出圆形,各向异性的2D峰呈现出8字形,且偏振拉曼不依赖于激光能量。(2)将CVD法制备的石墨烯转移至金微米颗粒(Au MPs)表面,实现了对石墨烯单、双轴应变的调控,并研究了其拉曼特性。通过对应变石墨烯进行拉曼光谱以及偏振拉曼光谱的表征研究发现,单、双轴应变均会影响石墨烯G峰与2D峰的红移,单轴应变还会使石墨烯G峰的劈裂为G-,G+峰。在单轴应变下,每施加1%的应变,G-峰的峰位下降31.1 cm-1,G+峰的峰位下降12.8 cm-1,2D峰的峰位下降40.9 cm-1。双轴应变下每施加1%的应变,G峰的峰位下降6.0cm-1,2D峰的峰位下降15.0 cm-1。这是由于在拉伸应变下石墨烯的声子模发生软化,引起了G峰和2D峰的红移。单轴应变会破坏石墨烯的亚晶格的对称性,造成G峰劈裂。G峰的偏振拉曼光谱在施加单轴或双轴应变下会由各向同性的圆形转变为各向异性的8字形,并且我们首次通过未劈裂的G峰的对称轴位置,来确定石墨烯晶体与施加应变轴的方向。单轴应变下,应变轴与石墨烯之字形轴向的夹角约为20°;双轴应变下,应变轴与石墨烯之字形轴向夹角约为14°。2D峰的偏振拉曼光谱在施加单轴或双轴应变下对称轴位置发生偏转,说明了应变会导致各向异性的声子的软化以及狄拉克锥的变形。(3)探究了转移至聚二甲基硅氧烷(PDMS)表面的石墨烯褶皱结构的制备、表征及拉曼特性分析。实验结果表明,石墨烯褶皱的形貌与样品的层厚有密切的关系,单层石墨烯的褶皱易形成针尖状几何图形,多层石墨烯的褶皱易形成波纹状。通过拉曼分析表征石墨烯的褶皱可以得知,在褶皱顶端时,石墨烯受到拉伸应变;在褶皱底端时,石墨烯受到压缩应变。对于机械剥离法制备的少层石墨烯,当施加40%的预应变时,石墨烯褶皱顶端受到0.061%的拉伸应变;而施加60%的预应变时,褶皱顶端受到了0.052%的拉伸应变。表明拉伸柔性衬底式应变具有不可控性。