大面积单晶石墨烯生长、转移及表征

摘要

石墨烯(Graphene)是首个在实验中发现的二维材料，因其独特优异的性能，迅速引起了广泛的研究热潮。其中石墨烯生长是最重要的研究点，石墨烯的大面积生长以及大尺寸单晶生长是关键，石墨烯的转移是石墨烯研究的难点。
　　本论文采用化学气相沉积法、拉曼光谱技术、场效应管测量技术，结合低压化学气相沉积系统(LPCVD)对生长条件进行调控，就石墨烯的生长、石墨烯的转移方法以及石墨烯电学表征三个方面进行研究，取得了以下的结果：
　　石墨烯的单晶生长，通过在退火阶段和生长阶段引入氩气，降低了石墨烯的成核密度，增加了石墨烯单晶的尺寸，并且第一次引入氧等离子体对铜盒子进行预处理，大大的减少了石墨烯成核密度，增大了单晶的尺寸，取得了尺寸达4 mm的石墨烯大单晶。
　　石墨烯的转移，将聚对苯二甲酸类塑料(PET)引入作为转移过程中的辅助框架，保证了石墨烯的完整性不受外界因素的影响，并且相较于传统的转移方法，PET辅助转移得到的石墨烯完整性更好。
　　石墨烯的电学表征，通过测量霍尔场效应管，利用电导法和拟合法，对测量数据进行分析，提取出了石墨烯的迁移率，还在有磁场的环境下测量了霍尔场效应管的传输曲线，提取出了石墨烯在磁场下的迁移率。

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第一章 绪论

1.1 石墨烯的简介

1.2 石墨烯的研究现状

1.3 石墨烯的应用

1.4 论文工作内容

第二章 石墨烯CVD生长系统与表征技术

2.1 石墨烯制备的方法

2.2 化学气相沉积生长系统

2.3 石墨烯表征技术

2.4 本章小结

第三章 CVD石墨烯的生长研究

3.1 石墨烯的生长机理

3.2 石墨烯生长

3.3 本章小结

第四章 石墨烯转移方法研究

4.1 电化学气泡法转移石墨烯

4.2 化学刻蚀法转移石墨烯

4.3 本章小结

第五章 石墨烯电学表征

5.1 石墨烯迁移率提取方法

5.2 石墨烯迁移率的计算

5.3 本章小结

第六章 总结和展望

致谢

参考文献