石墨烯的结构、性质与生长课件.pptx

汇报人：高欣，陈恒
小组成员：高欣，陈恒，刘正昌，刘哲彤，谢瑾，段弘伟，刘仕明
2019年11月12日
石墨烯的结构、性质与生长
表面物理课程——第二组展示
石墨烯的制备方法
总结与展望
OUTLINE
石墨烯的结构与性质
1
2
3
石墨烯的生长过程
4


Mermin-Wagne理论
1999年，Ruoff课题组-摩擦手段
2004年，Heer课题组-碳化硅外延生长
2004年，Geim和Novoselov-胶带定向剥离HOPG
2010年，诺贝尔物理学奖
3
石墨烯的独特结构及性质
Geim A K, Novoselov K S. Nat Mater, 2007, 6. 183.
光学性质
电学性质
热学性质
力学性质
4
石墨烯的制备方法
总结与展望
OUTLINE
石墨烯的结构与性质
1
2
3
石墨烯的生长过程
4
碳化硅外延生长法
机械剥离法
化学液相剥离法
氧化还原法
石墨烯的制备方法
Li, X. et al. Nature Nanotechnology, 2008, 3, 538.
Poon et al. Applied Physics Letters, 2008, 92.
Novoselov, K. S. et al. Science, 2004, 306, 666.
Hirata et al. Carbon, 2004, 42, 2929.
6
等离子体增强化学气相沉积(PECVD)
低压化学气相沉积(LPCVD)
常压化学气相沉积(APCVD)
化学气相沉积CVD制备石墨烯
Novoselov, K. S. et al. Nature, 2012, 490, 192-200.
M. L. Li et al. Advanced Science 2016, 3, 1600003.
CVD装备示意图
PECVD的装置示意图
不同生长方法成本和质量对比
7
石墨烯CVD生长的过程
9
气相运输
表面吸附与脱氢反应
表面扩散和碰撞成核
外延生长和畴区拼接
碳前驱体的气相运输
10
碳源的种类：气态（CH4、C2H2）、液态（乙腈、吡啶）和其他固态碳源
Bhaviripudi, S. Nano Lett. 2010, 10, 4128.