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《基于圖形化襯底的石墨烯定點制備及應(yīng)用研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、劣參未交萬方數(shù)據(jù)碩士學(xué)位論文基于圖形化襯底的石墨烯定點制備及應(yīng)用研究SynthesisandApplicationofGrapheneonPatternedSubstrate作者:張寒導(dǎo)師:呂燕伍教授北京交通大學(xué)北尿父遇大學(xué)2014年6月萬方數(shù)據(jù)學(xué)校代碼:10004北京交通大學(xué)碩士學(xué)位論文密級:公開基于圖形化襯底的石墨烯定點制備及應(yīng)用研究SynthesisandApplicationofGrapheneonPatternedSubstrate作者姓名:張寒導(dǎo)師姓名:呂燕伍學(xué)位類別:理學(xué)學(xué)號:1112177
2、4職稱:教授學(xué)位級別:碩士學(xué)科專業(yè):凝聚態(tài)物理研究方向:石墨烯北京交通大學(xué)2014年6月萬方數(shù)據(jù)學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解北京交通大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定。特授權(quán)北京交通大學(xué)可以將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索,提供閱覽服務(wù),并采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編以供查閱和借閱。同意學(xué)校向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復(fù)印件和磁盤。(保密的學(xué)位論文在解密后適用本授權(quán)說明)學(xué)位論文作者簽名:秘系翩繇只茲、,●-‘一f弓簽字日期:五糾爭年石月J占日簽字日期:卻?妒年
3、6月∥日萬方數(shù)據(jù)致謝本論文的工作是在我的導(dǎo)師呂燕伍教授及清華大學(xué)微電子所的劉澤文教授的悉心指導(dǎo)下完成的,呂燕伍教授和劉澤文教授嚴謹?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和科學(xué)的工作方法給了我極大的幫助和影響。在此衷心感謝三年來呂燕伍老師和劉澤文老師對我的關(guān)心和指導(dǎo)。同時也感謝國家自然科學(xué)基金對本論文的研究工作的支持。呂燕伍教授和劉澤文教授悉心指導(dǎo)我們完成了實驗室的科研工作,在學(xué)習(xí)上和生活上都給予了我很大的關(guān)心和幫助,在此向呂燕伍老師和劉澤文老師表示衷心的謝意。呂燕伍教授和劉澤文教授對于我的科研工作和論文都提出了許多的寶貴意見,在此表
4、示衷心的感謝。在實驗室工作及撰寫論文期間,趙晨旭、李玲、陳劍、郭昕等同學(xué)對我論文中的部分問題的研究工作給予了熱情幫助,在此向他們表達我的感激之情。另外也感謝我的父母,他們的理解和支持使我能夠在學(xué)校專心完成我的學(xué)業(yè)。萬方數(shù)據(jù)北京交通大學(xué)碩士學(xué)位論文中文摘要石墨烯是由碳原子s礦雜化組成的單原子層二維蜂窩網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。自2004年第一次制各成功以來,石墨烯引起了科學(xué)家們極大的研究興趣。由于其超高的載流子遷移率和出眾的物理特性,石墨烯在電子應(yīng)用方面被當作是一種極具發(fā)展前途的新材料。石墨烯的制備方法包括機械剝離、熱分解
5、SiC、化學(xué)氣相沉積(CVD)等。其中,通過CVD方法制備大面積、高質(zhì)量石墨烯在電子器件應(yīng)用方面有很大潛力。但是,在將石墨烯應(yīng)用于器件中時,通常需要一個依托于聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的轉(zhuǎn)移過程,而在轉(zhuǎn)移之后移除PMMA時會對石墨烯造成破壞,形成裂縫,而且轉(zhuǎn)移過程的殘留污染物也會降低石墨烯的質(zhì)量,進而影響基于石墨烯制造的電子器件的性能。在CVD過程中,使用圖形化襯底催化荊來實現(xiàn)指定幾何形狀的石墨烯定點制各,由此生長的石墨烯可以通過相應(yīng)的催化劑襯底來控制其大小、形狀,以滿足器件制造過程中對石墨烯的要求,此
6、種方法還可以避免石墨烯轉(zhuǎn)移過程中的污染,確保石墨烯的質(zhì)量。但是,在Cu薄膜(<1000nrn)上制備石墨烯還沒有被廣泛研究過。本文的主要內(nèi)容是通過CVD方法在圖形化Cu薄膜上制備石墨烯,旨在獲得一種能夠滿足電子器件應(yīng)用的少層石墨烯.金屬結(jié)構(gòu)。我們進行了一系列實驗來優(yōu)化在圖形化Cu薄膜上制備石墨烯的CVD過程,并得出了最佳的石墨烯生長條件。最終,經(jīng)由光學(xué)顯微鏡和拉曼光譜儀的表征,我們確定制備出層數(shù)很少的石墨烯。之后,借助原子力顯微鏡(AFM)的超高分辨率導(dǎo)電顯微技術(shù)(ORCA)來測試金屬.石墨烯結(jié)構(gòu)的電導(dǎo)率
7、。結(jié)果顯示,通過上述方法直接在Cu薄膜上生長石墨烯而得到的金屬.石墨烯樣品的電導(dǎo)率要高于經(jīng)過傳統(tǒng)轉(zhuǎn)移方式轉(zhuǎn)移石墨烯到cu薄膜上而得到的金屬.石墨烯樣品。關(guān)鍵詞:石墨烯;Cu薄膜;CVD.圖形化;0RCA;萬方數(shù)據(jù)北京交通大學(xué)碩士學(xué)位論文ABSTRACTABSTRACTABSTRACT:Graphene,asinglecompactlayerofsp2-hybridizedcarbonatomspackedintoahoneycombnetwork,hasinvitedgreatinterestsincei
8、tsfirstsuccessfulfabricationbycleavagein2004。Recently,Grapheneiswidelyinvestigatedbecauseofitsoutstandingphysicalproperties.Severaltechniqueshavebeeninvestigatedtofabricategraphenesuchasmechanicalexfoliation,thermal