大面积连续石墨烯在铜基底上的生长及转移

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石墨烯近些年来一直受到广泛的关注。一方面,获得高质量大尺寸的石墨烯是研究者们所追求的共同目标。对此,本文沿用化学气相沉积(CVD)方法,从铜基底的角度出发,分别利用清洁、拉伸、抛光等方法进行预处理,并优化了退火的工艺条件,改进了CVD生长石墨烯的基底的前期处理方法,制备出比较理想的石墨烯。另一方面,石墨烯高质量的转移在其生产和应用之间起着至关重要的桥梁作用。在这方面,本文提出了一种新型的适用于大面积连续石墨烯的转移技术,即借助于可蒸发的玻璃态小分子聚集体——石蜡,高效地将其转移到任意基底表面。石墨烯从生长基底表面被转移到目标基底表面后,石蜡将在140℃下通过低压热蒸发直接去除,避免聚合物高温发生分解等复杂、不可控的反应,进而留下残留物以及对于样品边缘造成损坏。除了光学显微镜、扫描电子显微镜、原子力显微镜、拉曼光谱、X射线衍射、X射线光电子光谱和傅立叶变换红外光谱等基本表征外,本文还采用微分反射光谱来测量不同表面之间的反射差异,以准确测量基底上石墨烯薄膜的厚度。结果表明,通过石蜡进行转移的方法获得的表面清洁度和有效性较高,且适用于其他二维材料如六方氮化硼。这种技术使得石墨烯的转移更为高效便捷,具备普适性,并使其在光学、力学、电学和磁学等许多其他领域的应用范围更加广泛。
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