在Cu上CVD石墨烯的生长中间体:碳集群和缺陷石墨烯
Tianchao Niu1, Miao Zhou, Jialin Zhang
1Department of Chemistry, National University of Singapore , 3 Science Drive 3, 117543, Singapore.
Journal of the American Chemical Society
|May 17, 2013
概括
了解铜上的石墨烯生长中间体对于大规模生产至关重要. 这项研究揭示了碳集群是有缺陷的石墨烯的前体,它可以通过化来治愈高质量的薄膜.
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:
- 化学蒸汽沉积 (CVD) 是石墨烯生产的主要方法.
- 单晶石墨烯的晶圆规模生产需要了解生长机制.
- 对金属薄膜上的石墨烯生长中间体的原子级洞察力至关重要.
研究的目的:
- 在CVD石墨烯合成过程中阐明原子规模的生长中间体.
- 研究碳物种转化为石墨烯的过程.
- 确定治疗新生石墨烯膜缺陷的方法.
主要方法:
- 在现场使用低温扫描道显微镜 (LT-STM).
- 在Cu(111) 上的甲分解在不同阶段进行了研究.
- 在800°C的高温回火被用于修复缺陷.
主要成果:
- 确定了各种碳集群 (二元体,矩形,链) 作为生长中间体.
- 观察到这些集群的转化成有波纹和空隙的有缺陷的石墨烯.
- 通过甲存在和高温回火,证明了空缺缺陷的有效治愈.
结论:
- 碳集群是Cu上石墨烯形成的直接前体.
- 起初有缺陷的石墨烯形成,需要改善的特定条件.
- 通过优化化工艺,可以实现无空位单层石墨烯.
