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相似文献
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1.
石墨烯的化学气相沉积法制备   总被引:7,自引:0,他引:7  
化学气相沉积(CVD)法是近年来发展起来的制备石墨烯的新方法,具有产物质量高、生长面积大等优点,逐渐成为制备高质量石墨烯的主要方法.通过简要分析石墨烯的几种主要制备方法(胶带剥离法、化学剥离法、SiC外延生长法和CVD方法)的原理和特点,重点从结构控制、质量提高以及大面积生长等方面评述了CVD法制备石墨烯及其转移技术的研究进展,并展望了未来CVD法制备石墨烯的可能发展方向,如大面积单晶石墨烯、石墨烯带和石墨烯宏观体的制备与无损转移等.  相似文献   

2.
石墨烯具有超薄的结构、优异的光学和电学等性能,在晶体管、太阳能电池、超级电容器和传感器等领域具有极大的应用潜能。为更好地发展实际应用,高质量石墨烯的可控制备研究尤为重要。等离子体增强化学气相沉积(PECVD)技术具有低温和原位生长的优势,成为未来石墨烯制备方面较具潜力的发展方向之一。本文综述了PECVD技术制备石墨烯的发展,重点讨论了PECVD过程中等离子体能量、生长温度、生长基底和生长压力对石墨烯形核及生长的作用,概述了PECVD制备石墨烯的形核及聚结机制、刻蚀和边缘生长竞争两种不同机制,并指出PECVD技术制备石墨烯面临的挑战及发展。在未来的研究中,需突破对石墨烯形核及生长的控制,实现低温原位的大尺寸、高质量石墨烯薄膜的可控制备,为PECVD基石墨烯器件在电子等领域的应用奠定基础。  相似文献   

3.
石墨烯具有超薄的结构、优异的光学和电学等性能,在晶体管、太阳能电池、超级电容器和传感器等领域具有极大的应用潜能。为更好地发展实际应用,高质量石墨烯的可控制备研究尤为重要。等离子体增强化学气相沉积(PECVD)技术具有低温和原位生长的优势,成为未来石墨烯制备方面较具潜力的发展方向之一。本文综述了PECVD技术制备石墨烯的发展,重点讨论了PECVD过程中等离子体能量、生长温度、生长基底和生长压力对石墨烯形核及生长的作用,概述了PECVD制备石墨烯的形核及聚结机制、刻蚀和边缘生长竞争两种不同机制,并指出PECVD技术制备石墨烯面临的挑战及发展。在未来的研究中,需突破对石墨烯形核及生长的控制,实现低温原位的大尺寸、高质量石墨烯薄膜的可控制备,为PECVD基石墨烯器件在电子等领域的应用奠定基础。  相似文献   

4.
铜镍合金催化制备大面积均匀的少层石墨烯   总被引:1,自引:0,他引:1  
少层(1~5层)大面积均匀石墨烯的可控制备,是实现石墨烯在逻辑器件和透明导电电极中使用的关键。本工作使用常压化学气相沉积(CVD)方法,在铜镍合金基底上生长出少数层大面积均匀石墨烯。通过调节铜镍合金的厚度以及控制生长过程中的温度、时间、碳源浓度,本工作实现了层数可控石墨烯的制备。光学显微术、拉曼光谱、紫外可见吸收光谱、高分辨率透射电镜表征结果表明:制备出的石墨烯是大面积均匀的高质量少层石墨烯。  相似文献   

5.
ZnO纳米棒具有优异的光学性质,石墨烯具有优良的电学性质并且可变形,制备出高质量ZnO纳米棒/石墨烯异质结构能够发挥两者协同效应,有望在高性能光电子器件中实现重要应用。综述了近几年来国内外关于ZnO纳米棒/石墨烯异质结构的最新研究进展,重点包括该结构的各种制备技术及特点,该结构在发光器件、太阳能电池器件、光电探测器以及光催化剂等方面的应用研究进展,最后展望了其未来发展趋势和研究重点。  相似文献   

6.
正石墨烯自发现以来,在科学和产业界激起了巨大的波澜,它在各学科方面的优异性能,使其成为近年来化学、材料科学、凝聚态物理、生物以及电子等领域的一颗新星。起初,只有氧化还原法能制备高质量的单层和多层石墨烯,到后来化学气相沉积和碳化硅(Si C)表面外延也能生产大面积高迁移率的石墨烯片层(薄膜)。利用这些方法得到的石墨烯材料往往带有空位、位错和各类官能团修饰等缺陷。同时,人们还尝试把二维的石墨烯做成  相似文献   

7.
三维泡沫石墨烯具有优异的物理、化学和电学性能,已成为电池研究领域的国际前沿和热点之一。介绍了石墨烯的基本特性和制备方法,综述了以化学气相沉积方法制备的高质量的、大比表面积的三维泡沫石墨烯在锂离子电池、燃料电池和太阳能电池等储能领域的最新研究进展。  相似文献   

8.
衬底对CVD生长石墨烯的影响研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
张玮  满卫东  涂昕  林晓棋 《真空与低温》2013,(4):195-202,213
石墨烯有独特的结构和优异的性能,在电子、信息、能源、材料和生物医药等领域都有着广阔的应用前景。为了更好的应用这种新型材料,如何大规模可控合成高质量石墨烯是一个必须克服的困难。相比与机械剥离法、化学氧化还原法和碳化硅表面外延生长法,化学气相沉积法(CVD)因其可以生长大面积高质量连续石墨烯膜而倍受关注。基于石墨烯的生长机理,从衬底材料的角度,综述了近几年衬底对CVD生长石墨烯的影响的研究进展。展望了衬底选择的发展新趋势。  相似文献   

9.
石墨烯是有着诸多优异的物理和化学性能的蜂窝状二维晶体材料,在多个领域展现出令人振奋的应用前景。然而,可控制备高质量、大面积石墨烯仍然是一个难题。通过使用市售微波炉改造成的微波等离子体刻蚀辅助化学气相沉积系统(MPEE-CVD),研究等离子体刻蚀对石墨烯生长机制的影响,优化生长条件,成功实现了可控多层石墨烯的制备,为进一步研究多层石墨烯的应用提供了有效和可靠的可控制备方法。  相似文献   

10.
张建华  王朋厂  杨连乔 《材料导报》2021,35(15):15072-15080
作为一种二维碳原子层材料,石墨烯(Graphene,G)具有优异且独特的力学、电学、光学和热学等性质,在传感检测等领域具有巨大的发展潜力和广阔的应用前景.基于石墨烯材料的传感器具有灵敏度高、响应快、成本低、稳定性好等优点.化学气相沉积(Chemical vapor deposi-tion,CVD)因其优异的可控性和可扩展性而被认为是制备大面积、高质量石墨烯薄膜的有效方法,而且CVD石墨烯薄膜适用于场效应晶体管的制造工艺,因此被广泛应用于物理、化学和生物等传感领域.本文介绍了近年来CVD石墨烯应用于传感检测领域的研究进展,包括制备技术、转移方法、传感特性以及在物理、化学、生物等传感领域的应用,并简要分析了基于CVD石墨烯的传感器所面临的困难与挑战.  相似文献   

11.
The research works of graphene-reinforced metal matrix composites will be summarised in this paper. Comparatively, much less research works have been undertaken in this field. Graphene has been thought to be an ideal reinforcement material for composites due to its unique two-dimensional structure and outstanding physical and mechanical properties. It is expected to yield structural materials with high specific strength or functional materials with exciting thermal and electrical characteristics. This paper will introduce all kinds of graphene-reinforced metal matrix composites that have been studied. The microstructure and mechanical properties, processing techniques, graphene dispersion, strengthening mechanisms, interfacial reactions between graphene and the metal matrix and future research works in this field will be discussed.  相似文献   

12.
石墨烯是一种新型的二维纳米材料,因独特的电学和力学性质而备受关注。近年来,一系列针对石墨烯谐振特性及其应用的研究得到广泛开展,已显示出石墨烯在谐振式纳机电传感器领域巨大的应用潜力。简要描述了石墨烯优异的物理性能和目前主要的几种石墨烯制备工艺现状,重点介绍了近期石墨谐振器的实验、理论研究以及石墨烯谐振器在压力、加速度和质量等物理量传感器方面的应用进展,其中主要围绕石墨烯谐振敏感结构、敏感机理和研究方法等方面进行评述,并分析了石墨烯谐振式传感器研发所面临的挑战和发展前景。  相似文献   

13.
Recent years witnessed a growing research interest in graphene-reinforced aluminum matrix composites(GRAMCs).Compared with conventionalreinforcements of aluminum matrix composites(AMCs),graphene possesses manyattractive characteristics such as extremely high strength and modulus,unique self-lubricating property,high thermal conductivity(TC)and electrical conductivity(EC),andlow coefficient of thermal expansion(CTE).A lot of studies have demonstrated that theincorporation of graphene into Al or Al alloy can effectively enhance mechanical andphysical properties of the Al matrix.The purpose of this work is aimed to trace recentdevelopment of GRAMCs.Initially,this paper covers a brief overview of fabricationmethods of GRAMCs.Then,mechanical,tribological,thermal and electrical properties ofrecently developed GRAMCs are presented and discussed.Finally,challenges andcorresponding solutions related to GRAMCs are reviewed.  相似文献   

14.
目的分析液晶性石墨烯功能材料的研究现状及在电子器件中的应用前景。方法分别从热致液晶性石墨烯和溶致液晶性石墨烯材料的制备、表征和自组装特性等方面对目前的功能性石墨烯材料进行综述,并系统分析石墨烯的自组装性能对其在电子器件中电学性能的影响。结果石墨烯的结构对其电学性能有着重要的影响,自组装技术实现了石墨烯的高度有序性,提升了石墨烯的电学性能。结论自组装液晶性石墨烯材料能够实现高性能的电子器件的制备,有助于石墨烯在电子器件中的广泛应用。  相似文献   

15.
Extraordinary physical properties of functionalized graphene   总被引:1,自引:0,他引:1  
Graphene has attracted much attention in recent years due to its extraordinary electronic, optical, magnetic, thermal, and mechanical properties. Despite continuing theoretical and experimental success, the unique physical properties of graphene remain underused and underappreciated. The key challenge in harnessing of the unique properties of graphene is the difficulty of reliable manipulation of well-dispersed graphene. Chemical and physical functionalization of graphene has become a focus of especial interest, because they can not only stabilize, but also induce new properties of graphene. This review summarizes the intriguing physical properties of chemically oxidized and noncovalently modified graphene, and graphene-based nanocomposites with polymer matrices or nanoparticles. Along with introducing the physical properties of functionalized graphene, their potential applications in diverse research areas are discussed.  相似文献   

16.
3D integration of graphene has attracted attention for realizing carbon-based electronic devices. While the 3D integration can amplify various excellent properties of graphene, the influence of 3D curved surfaces on the fundamental physical properties of graphene has not been clarified. The electronic properties of 3D nanoporous graphene with a curvature radius down to 25–50 nm are systematically investigated and the ambipolar electronic states of Dirac fermions are essentially preserved in the 3D graphene nanoarchitectures, while the 3D curvature can effectively suppress the slope of the linear density of states of Dirac fermion near the Fermi level are demonstrated. Importantly, the 3D curvature can be utilized to tune the back-scattering-suppressed electrical transport of Dirac fermions and enhance both electron localization and electron–electron interaction. As a result, nanoscale curvature provides a new degree of freedom to manipulate 3D graphene electrical properties, which may pave a new way to design new 3D graphene devices with preserved 2D electronic properties and novel functionalities.  相似文献   

17.
石墨烯及其衍生物因其独特的结构及优异的性能在改善基水泥材料的抗拉强度、韧性、耐久性及赋予水泥基材料功能性等方面表现出良好的应用前景。本文简述了石墨烯、氧化石墨烯(GO)的结构特点及性能,归纳了各自的制备方法;对石墨烯及其衍生物在水泥基材料中的分散进行了综述;重点综述了石墨烯及其衍生物掺配水泥基材料的力学性能、流变性能、电学性能、热学性能、压敏性能等研究进展;分析了目前研究中存在的问题,并对研究趋势进行展望。   相似文献   

18.
由于独特的结构和优异的性质,石墨烯在锂离子电池和超级电容器领域展现出潜在的应用前景,受到了科学界和产业界的广泛关注,涌现出大量的研究工作。就石墨烯在储能领域的应用进行了分析、同时对未来发展趋势进行了预判,以期加强对石墨烯结构-性能关系的理解。首先就石墨烯在锂离子电池的正极和负极中的应用,以及石墨烯在双电层电容器和赝电容电容器中的应用进行了介绍,其次,针对石墨烯应用于双电层电容器中存在的挑战进行了论述,同时针对性地提出了应用于双电层电容器的石墨烯结构。最后,提出了实现石墨烯基双电层电容器的商业化应用的"三步走路线"。  相似文献   

19.
石墨烯作为一种新型的二维碳纳米材料,引起了科学家们极大的兴趣。其中石墨烯/聚合物复合材料具有优异的导电性能,广泛应用于电子、电气等领域。石墨烯片层易于团聚,在聚合物基体中分散不均匀,严重影响了石墨烯/聚合物复合材料的导电性能,需要对石墨烯及其衍生物进行表面改性。表面改性能有效地提高石墨烯在聚合物基体中的分散性,改善石墨烯与聚合物基体的相容性。文中介绍了石墨烯的共价改性(亲核取代反应、亲电取代反应、缩聚反应)和非共价改性(表面活性剂吸附、杂化修饰)的方法,以及对石墨烯/聚合物复合材料导电性的影响,总结了2种改性法的优缺点,最后展望了石墨烯改性及其在聚合物导电复合材料应用方面的研究方向。  相似文献   

20.
Graphene has attracted significant interest both for exploring fundamental science and for a wide range of technological applications. Chemical vapor deposition (CVD) is currently the only working approach to grow graphene at wafer scale, which is required for industrial applications. Unfortunately, CVD graphene is intrinsically polycrystalline, with pristine graphene grains stitched together by disordered grain boundaries, which can be either a blessing or a curse. On the one hand, grain boundaries are expected to degrade the electrical and mechanical properties of polycrystalline graphene, rendering the material undesirable for many applications. On the other hand, they exhibit an increased chemical reactivity, suggesting their potential application to sensing or as templates for synthesis of one‐dimensional materials. Therefore, it is important to gain a deeper understanding of the structure and properties of graphene grain boundaries. Here, we review experimental progress on identification and electrical and chemical characterization of graphene grain boundaries. We use numerical simulations and transport measurements to demonstrate that electrical properties and chemical modification of graphene grain boundaries are strongly correlated. This not only provides guidelines for the improvement of graphene devices, but also opens a new research area of engineering graphene grain boundaries for highly sensitive electro‐biochemical devices.  相似文献   

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