等离子体增强化学气相沉积可控制备石墨烯研究进展EI北大核心CSCD

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。     

石墨烯的化学气相沉积法制备

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.     

微波等离子体化学气相沉积法制备石墨烯的研究进展

微波等离子体化学气相沉积（MPCVD）法具有低温生长、基底材料选择广泛、容易掺杂等优点,是大面积、高速率、高质量石墨烯制备的首选。首先通过比较制备石墨烯的几种主要CVD方法得出MPCVD法的优势,然后阐述了MPCVD法制备石墨烯的研究,最后介绍了MPCVD法制备的石墨烯的应用并对MPCVD法制备石墨烯的发展趋势进行了展望。     

化学气相沉积制备大面积高质量石墨烯的研究进展

石墨烯是由单层碳原子紧密堆积形成的一种碳质新材料,具有优良的电学、光学、热学及力学等性质。在众多的石墨烯制备方法中,化学气相沉积(Chemical vapor deposition,CVD)最有可能实现大面积、高质量石墨烯的可控制备。综述了CVD方法制备大面积、高质量石墨烯的影响因素,包括衬底、碳源及生长条件(气体流量、生长温度、等离子体功率、生长压强、沉积时间、冷却速率等)。最后展望了CVD方法制备石墨烯的发展方向。     

石墨烯的化学气相沉积法制备及其表征

石墨烯是由sp2杂化的碳原子键合而成的具有六边形蜂窝状晶格结构的二维原子晶体,其具有电学、力学和光学等方面一系列优良性能,使得它在各个领域的应用一直被人们所关注。然而,石墨烯的工业化制备仍然面临着巨大的挑战。本文采用化学气相沉积法(CVD)制备石墨烯,并用拉曼光谱、高分辨率扫描电镜和X射线多晶衍射对其进行了分析和表征。研究结果表明,用CVD法制备石墨烯具有工业化的可能。     

化学气相沉积法制备大面积石墨烯及其光谱学表征

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。该方法产物具有生长面积大、质量高等优点,逐渐成为制备石墨烯的主要方法。用CVD法在常压下通过全面优化实验参量,以镍箔为基底制备了大面积少数层和单层石墨烯,用拉曼光谱,场发射扫描电子显微镜（SEM）和原子力显微镜（AFM）手段表征,通过分析常压下不同温度、不同载气成分比等实验参数,最终获得制备高质量、大面积、少数层石墨烯的最佳参量,用双共振理论解释少数层和单层石墨烯的拉曼光谱中2D峰强度随石墨烯层数变化而变化的原理。CVD法制备的石墨烯具有面积大、低成本、可测量性强、可用于大批量生产的优点,为工业用途石墨烯的制备提供了有效途径。     

Cu上石墨烯的化学气相沉积法生长研究

利用自行搭建的化学气相沉积(CVD)设备在Cu箔衬底上成功的制备出石墨烯薄膜,并利用光学显微镜和拉曼光谱分析等手段对石墨烯薄膜的形貌和结构进行了表征.主要研究了Cu箔的表面处理和沉积过程的气体流量对石墨烯质量的影响,发现氨水处理Cu箔可以腐蚀Cu箔表面的各种杂质提高Cu箔的洁净度从而提高石墨烯的结晶质量,优化CH4和H2的气体流量可以提高石墨烯的单层性和均匀性.并最终在CH4∶H2=200∶0 sccm条件下,在氨水处理过的Cu箔上获得了面积1.5 cm×1.5 cm的均匀的单层石墨烯.     

基于化学气相沉积石墨烯的传感器的研究进展

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.     

铜镍合金为衬底化学气相沉积法制备石墨烯研究

利用磁控双靶共溅射法制备了不同含量的铜镍合金薄膜,利用EDAX对合金薄膜衬底的铜镍配比进行了定量分析。以苯为碳源,选择相同的合金衬底分别在800、600和400℃的温度下使用化学气相沉积法生长石墨烯,对样品进行了拉曼光谱和SEM表征,研究了温度对石墨烯生长的影响。选择不同配比的铜镍合金衬底,在400℃下生长石墨烯,研究了衬底中铜、镍元素不同配比对石墨烯生长的影响。     

热丝化学气相沉积(H FCVD)在铜箔上制备双层石墨烯薄膜的研究

双层石墨烯独特的物理性能和特性使其在电子领域拥有广阔的应用前景,引起了学者的广泛关注。采用热丝化学气相沉积方法(HFCVD)在1 cm×2 cm的铜箔上制备石墨烯薄膜,并通过探究腔内气压、基体温度、沉积时间、碳源浓度对石墨烯层数和质量的影响,开发出制备低缺陷双层石墨烯的工艺。采用拉曼光谱仪、扫描电子显微镜和原子力显微镜对石墨烯涂层的结构特征、表面形貌和层数进行了表征。实验结果表明,在铜箔上制备出了均匀致密的低缺陷双层石墨烯,厚度为1.5 nm。此外研究结果还表明,降低腔内气压可减少缺陷和层数,增加基体温度可减少层数,沉积时间4 min或碳源浓度高于1%则无石墨烯生成。因此通过控制腔内气压、基体温度、沉积时间和碳源浓度可实现石墨烯可控生长。     

气泡化学气相沉积法制备石墨烯粉体生产设备设计与分析

根据气泡化学气相沉积法制备石墨烯粉体的工艺设计了一套生产设备。该设备由生产系统和收集系统组成,生产系统包括加热装置、进气装置和支撑装置三个子部件,能减少产品杂质,实现“冷壁”连续生产;收集系统包括收集管道、收集容器和抽气泵组成,采用串联分级式变截面沉降收集。采用有限元分析,在稳态热、热固耦合强度、拓扑优化、流场方面对该设备的实际工况进行分析模拟。     

化学气相沉积法制备碳纳米管

碳纳米管（CNTs）是一种具有独特理化性能和结构的一维纳米材料,也是当今纳米材料研究的焦点之一．在化学、生物、医药、能源、电子元件等诸多领域具有极高的应用价值．本文以有机溶剂环己烷为碳源．利用化学气相沉积法（CⅥ））在管式电阻炉内,以氩气为栽气,二茂铁为催化剂,一定温度条件下,制备了直径约为50nm,长度达几十微米以上的多壁碳纳米管（MWNTs）．采用拉曼光谱、扫描电镜、透射电镜、X-射线粉末衍射等测试手段,表征了碳纳米管的微观形貌和结构特征．通过对实验结果的分析和讨论,对CVD制备法中碳纳米管的生长机理进行了尝试性探讨。     

化学气相沉积法制备SiC纳米粉

本工作采用二甲基二氮硅烷和氢气为原料，在１１００－１４００℃温度条件下，通过化学气相沉积制备出了高纯、低氧含量的纳米ＳｉＣ粉体，实验结果指出，在１１００－１３００℃，制备得到的粉体颗粒由于锭型相和β－ＳｉＣ微晶组成；而在１４００℃则粉体颗粒主要由β－ＳｉＣ微晶无序取向组成，随反应条件的改变，粉体平均粒径和β－ＳｉＣ微晶的平均尺寸分别在４０－７０ｎｍ和１．８－７．３ｎｍ范围内变化，同时，产物粉体的Ｃ     

铜箔表面化学气相沉积少层石墨烯

利用化学气相沉积法(CVD法),在金属基底上生长大面积、少层数和高质量的石墨烯是近年来研究的热点。本研究采用CVD法,在常压高温条件下,以氩气为载体、氢气为还原气体、乙烯为碳源,在铜箔表面生长石墨烯。通过扫描电子显微图(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和拉曼图谱(Raman)分析,发现铜箔表面质量和石墨烯的生长时间对石墨烯的层数和缺陷有较大影响。用20%的盐酸去除铜箔表面的保护膜和Cu_2O等杂质,铜箔在1000℃下退火60min可以使铜箔晶粒尺寸增大以及改善铜箔表面的形貌。研究发现生长时间为60s和90s时,制备的石墨烯薄膜对称性良好且层数较少。其中,生长时间为90s时,拉曼表征石墨烯的I_D/I_G值为0.7,表明其缺陷比较少。     

MPCVD法制备石墨烯的研究进展

微波等离子体化学气相沉积（MPCVD）法是近年来发展起来的制备石墨烯的新方法,具有低温生长、基底材料选择广泛、容易掺杂等优点,逐渐成为制备高质量石墨烯的主要方法。首先通过分析制备石墨烯的几种主要方法（微机械剥离法、sic外延生长法、化学剥离法、化学气相沉积法）得出MPCVD法相对于其他方法的优势,然后综述了MPCVD法制备石墨烯的研究进展,最后简要列举了MPCVD法制备的石墨烯的应用并对MPCVD法制备石墨烯的发展趋势进行了展望。     

化学气相沉积法制备多壁碳纳米管

以带程序升温装置的管式电阻炉为实验装置,采用化学气相沉积法,在一定的工艺条件下裂解二茂铁与双鸭山精煤的混合物制备出多壁碳纳米管.采用透射电镜、Raman光谱以及X射线衍射技术对碳纳米管产物进行表征,同时研究了碳纳米管的生长机理.     

机械法制备石墨烯的研究进展EI北大核心CSCD

作为近年来的材料"明星"石墨烯,其制备方法的研究大多集中在化学方向,然而其许多本征物性的发现却来自于微机械剥离法制备的石墨烯。本文全面介绍了各类机械法诸如胶带法,"纳米铅笔"法,超薄切片法,超声波法,行星式球磨法,搅拌球磨法,低能纯剪切磨法和三辊磨剥法制备石墨烯的研究进展,评述了以上制备方法的特点及其面临的问题,并展望了机械法制备石墨烯的未来发展前景。     

无氢化学气相沉积法制备碳纳米管

采用无氢的化学气相沉积法（CVD）进行碳纳米管的制备技术研究,并成功地制备了由20—φ80nm左右,长度为50-100μm左右的碳纳米管。通过改变气体的流量等影响因素实现了定向碳纳米管薄膜和多层碳纳米管薄膜以及其它各种形态的碳纳米管的制备。采用微区Raman光谱、扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）等方法对产物的形貌和结构进行了表征,结果表明采用无氢CVD法可以制备出多种形态的碳纳米管。     

催化剂辅助化学气相沉积法制备InN纳米线

采用催化剂辅助化学气相沉积法,通过固-液-气(V-L-S)机理控制在硅衬底上制备了高质量的InN纳米线。利用FESEM、XRD、HRTEM对制备的InN纳米线的表面形貌和结构进行了表征。分析表明合成的InN纳米线为标准的六方纤锌矿结构,纳米线沿[102]方向生长。室温PL光谱表明,制备的InN纳米线在1580nm(0.78eV)处存在很强的无缺陷的带边发射,与六方纤锌矿结构InN单晶发射峰位置一致,表现出良好的光电性能。