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1、石墨烯透明導(dǎo)電薄1.2兩種常用透明導(dǎo)電薄膜優(yōu)缺點(diǎn)分析金屬膜具有良好的導(dǎo)電性，但其透光率較差。銦錫氧化物（ITO）由于其高導(dǎo)電率和高透光率已經(jīng)成為透明導(dǎo)電薄膜的主要材料之一。然而使用過(guò)程中，ITO也存在一些缺點(diǎn)。包括：(1)銦的價(jià)格持續(xù)上漲，使得ITO成為日益昂貴的材料。（2）ITO的質(zhì)地較脆，使得其不能滿足一些新應(yīng)用（例如可彎曲的LCD、有機(jī)太陽(yáng)能電池）的性能要求。（3）ITO的制備方法（例如噴鍍、蒸發(fā)、脈沖激光沉積、電鍍）費(fèi)用高昂。2.1石墨烯的優(yōu)良特性自2004年第一次制備得到獨(dú)立的單層石墨烯以來(lái)，吸引了眾多科學(xué)家對(duì)石墨烯的研究，
2、石墨烯已經(jīng)成為材料及凝聚態(tài)物理領(lǐng)域一顆閃耀的新星。石墨烯獨(dú)特的二位晶體結(jié)構(gòu)，賦予了它獨(dú)特的性能，研究發(fā)現(xiàn)，石墨烯具有優(yōu)良的機(jī)械性能，楊氏模量約1000GPa，同時(shí)由于其特殊的能帶結(jié)構(gòu)，石墨烯也表現(xiàn)出許多優(yōu)良的的電學(xué)性質(zhì)。2.2石墨烯優(yōu)良的光電性質(zhì)一、優(yōu)良的電學(xué)性質(zhì)：1、研究表明，石墨烯電子傳導(dǎo)速率可達(dá)，2、由于石墨烯特殊的能帶結(jié)構(gòu)可以使得電子與空穴相互分離，因而即使在室溫條件下也能觀察到量子霍爾效應(yīng)。3、石墨烯中電子傳輸?shù)淖枇σ埠苄。梢砸苿?dòng)亞微米的距離而不發(fā)生散射。研究表明，石墨烯薄層的內(nèi)稟電子遷移率可以達(dá)到200000。比硅高10
3、0倍，比砷化鎵高20倍。2.3石墨烯優(yōu)良的光電性質(zhì)優(yōu)良的透光率1、理想單層石墨烯在白光的照射下不透明度只有(2.30.1)%，反射率是可以忽略不計(jì)的（0.1%）。2、在十層的時(shí)候反射率上升為2.0%，不透光度隨著薄膜的厚度的增加而增加，每層石墨烯增加2.3%的不透光度。3、一般情況下要確保大范圍波長(zhǎng)領(lǐng)域的透明度，在游資的密度約地越好。不過(guò)，由于導(dǎo)電率與載流子遷移率和載流子密度的乘積成正比，因此如果載流子遷移率不是很高，那么較小的載流子密度也就意味這導(dǎo)電率較小，由于石墨烯的高載流子遷移率是得成為唯一對(duì)于包括遠(yuǎn)紅外在內(nèi)的所有紅外線的高透明
4、性導(dǎo)電材料，從而成為下一代透明導(dǎo)電薄膜理想的替代材料。2.4石墨烯透明導(dǎo)電薄膜的潛在優(yōu)勢(shì)石墨烯透明導(dǎo)電薄膜是以石墨烯及其雜化材料替代銦錫氧化物（ITO）的透明薄膜。雖然石墨烯透明導(dǎo)電薄膜還處在研究階段，但是石墨烯在許多方面比ITO具有更多的潛在優(yōu)勢(shì)，例如質(zhì)量、堅(jiān)固性、柔韌性、化學(xué)穩(wěn)定性、紅外透光性和價(jià)格等、因此采用石墨烯制備透明導(dǎo)電薄膜是一項(xiàng)很有前景的工作。3石墨烯透明導(dǎo)電薄膜的制備方法制備石墨烯透明導(dǎo)電薄膜的方法靈活多樣，而且這些薄膜可以沉積到或轉(zhuǎn)移到不同的基地上，如SiO2/Si、玻璃、石英、不飽和聚酯（PET）、聚甲基丙烯酸甲酯
5、（PMMA）等。發(fā)展到目前有化學(xué)氣相沉積法（CVD）真空抽濾法、旋轉(zhuǎn)涂覆法、噴射涂覆法、等。目前化學(xué)氣相沉積法(CVD)被認(rèn)為是一種最有前景的制備幾乎沒(méi)有缺陷的石墨烯的方法之一，這種方法在碳納米管的制備上被廣泛使用。這里主要介紹CVD制備方法。3.1CVD法目前化學(xué)氣相沉積法(CVD)是一種最有前景的制備幾乎沒(méi)有什么缺陷的方法，這種方法在碳納米管的制備上被廣泛使用?；瘜W(xué)氣相沉積法制備石墨烯薄膜一般是將單晶或多晶金屬薄片或膜置于碳?xì)浠衔餁怏w中，加熱催化碳?xì)浠衔锪呀?，在基底表面沉積形成石墨烯膜。選用的金屬材料通常是一些過(guò)渡金屬材料，如
6、Co、Cu、Ni、Ir、Pt等。其中Cu和Ni使用的最多，不僅僅是因?yàn)樗麄儍r(jià)格相對(duì)便宜，更因?yàn)樗麄兡芨菀椎谋幌跛?、氯化鐵等溶液腐蝕，Cu和Ni上沉積的石墨烯膜，可以用熱壓貼合或PMMS轉(zhuǎn)移到不同基底上，得到大面積、性能優(yōu)良的石墨烯膜，如下圖所示3.1CVD法3.1CVD-用Ni作為基底Jo等采用CVD法在Ni箔上沉積石墨烯膜，得到的石墨烯膜的透光率在波長(zhǎng)為400-800nm范圍內(nèi)超過(guò)85%，薄膜電阻為620/sq。制得的多層石墨烯膜按照需求的外觀形狀用感應(yīng)耦合等離子體（ICP）處理，用于GaN發(fā)光二極管(LEDs)的透明導(dǎo)電電極。得
7、到的光輸出性能與傳統(tǒng)的用銦錫氧化物作電極的GaNLEDs具有可比性。3.1CVD-用Cu作為基底就Ni基底而言，在CVD法制備石墨烯薄膜的過(guò)程中，溫度是控制石墨烯薄膜質(zhì)量和生長(zhǎng)速率的關(guān)鍵。在石墨烯的沉積過(guò)程中，由于Ni的晶粒小，導(dǎo)致膜在晶界上產(chǎn)生多層石墨烯，厚度不一，而且Ni對(duì)碳的高溶解度也限制了石墨烯膜的生長(zhǎng)。近期研究表明，Cu基底用于制備連續(xù)、均勻的單層石墨烯膜比Ni基底更有優(yōu)勢(shì)，分析認(rèn)為，碳在Cu中的溶解度比其在Ni中的低，所以Cu在基底上更易得到均勻的單層石墨烯。3.1CVD-用Cu作為基底Srivastava等采用CVD法在
8、Cu箔上沉積石墨烯膜，得到連續(xù)的單層和多層的石墨烯膜，與其它小組不同的是他們采用的前體不是氣體而是液相前體乙烷，如下圖所示?；谝合嗲绑w的方法開(kāi)創(chuàng)了一種便宜、方便的制備石墨烯薄膜的方法。采用含有各種摻雜的有機(jī)溶劑作前體可
