在铜 (100) 单晶上生长的石墨烯的原子尺度表征
Haider I Rasool1, Emil B Song, Matthew Mecklenburg
1Deparment of Chemistry and Biochemistry, University of California at Los Angeles, Los Angeles, California 90095, United States.
Journal of the American Chemical Society
|July 8, 2011
概括
研究人员使用化学蒸汽沉积在铜 (100) 上生长石墨烯. 铜上的石墨烯质量受到催化剂表面核化的限制,但持续增长发生在缺陷和 adatoms 上.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 表面科学是一门学科.
- 纳米技术 纳米技术
背景情况:
- 在金属催化剂上的石墨烯合成对于电子应用至关重要.
- 铜是大面积石墨烯生长的常见基质.
- 了解生长机制是提高石墨烯质量的关键.
研究的目的:
- 在铜 (100) 单晶上研究石墨烯的原子结构和生长机制.
- 为了确定在化学蒸汽沉积过程中限制石墨烯质量的因素.
- 探索石墨烯基底相互作用及其对生长的影响.
主要方法:
- 石墨烯生长的化学蒸汽沉积 (CVD).
- 扫描道显微镜 (STM) 用于原子结构分析.
- 传输电子显微镜 (TEM) 用于结晶性评估.
主要成果:
- 石墨烯在铜 (100) 表面上以不同的方向生长,形成moiré图案.
- 无缺陷的石墨烯在铜阶梯,角落和位移上被观察到.
- "花"结构,偏离蜂巢网格,出现在平坦的露台上.
- 持续增长发生在 adatoms 和空缺,表明较弱的石墨烯基底相互作用.
- 在空置岛屿内的铜原子流动性表明在板材延伸中发挥了重要作用.
结论:
- 铜上的石墨烯质量主要受到催化剂表面核化的限制.
- 铜原子的移动性影响了石墨烯板的机制.
- 这项研究提供了对优化铜基板上石墨烯生长的见解.
