铜上CVD石墨烯与衬底的相互作用及生长中的氢氧调控

来源 :中国科学院大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:www6331758
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
铜上CVD石墨烯兼具低成本、高质量及大面积单层的特点而受到人们的普遍关注。近年来,铜上CVD石墨烯的研究得到了飞速发展,石墨烯的质量也明显提高。然而,铜上CVD法制备的石墨烯性能与应用还存在一定差距,铜上CVD石墨烯的生长过程及相关机制还并不完善,相关内容有待进一步深入研究。为进一步明确铜上CVD石墨烯的生长过程及相关机制,提高材料质量,本论文研究了铜基CVD石墨烯的生长刻蚀过程以及石墨烯与衬底的相互作用,主要内容包括如下几个部分:  1.氢气对石墨烯的形核、单晶形状以及生长速率都有影响。通过建立模型来模拟氢气的催化与刻蚀作用,结合实验,我们研究了高浓度氢气下石墨烯单晶的生长特点,并设计了两步法提高了石墨烯的制备效率。  2.设计了CuO/Cu衬底来进行氧控低形核密度石墨烯的制备,利用升温过程中的氢氧竞争实现了石墨烯连续形核密度的可控制备。  3.研究了石墨烯的氢氧刻蚀:氢气刻蚀是发生在石墨烯的点缺陷、褶皱以及单晶边缘处的。氧气也能够刻蚀石墨烯的褶皱,工作发现氢刻蚀与氧刻蚀是独立存在的,并且互相关联。不仅如此,还利用远程铜催化的方法实现了石墨烯在SiO2/Si绝缘衬底上的刻蚀。  4.研究了石墨烯的重构条纹,褶皱,边界钝化以及石墨烯诱导铜滑移四个现象。分析了重构条纹的形貌和产生,观察到重构条纹与石墨烯褶皱总是保持垂直,这说明了重构条纹的产生抑制了相同方向上石墨烯褶皱的形成。实验表明重构条纹与铜晶面及降温速率有关。通过慢降温的手段,制备了重构比例较大的石墨烯连续膜样品,并降低了材料的方块电阻。  5.降温中会出现石墨烯的边界钝化现象,这种边界钝化现象可以抑制石墨烯的二次生长与刻蚀,具体表现为在样品降温时石墨烯的边界会有含Si粒子的累积以及下陷的形貌。  6.研究了重构现象与铜滑移的关系。通过建立模型计算了重构条纹与铜滑移条纹的角度,结果表明重构条纹方向与Cu{111},Cu{100}滑移方向一致,石墨烯的生长以及高温两个要素为铜的非八面体滑移提供了驱动力。
其他文献
近些年来,我国流通产业区域差异性发展水平一直保持持续化状态。在阐述我国流通产业整体发展现状的基础上,实证分析了我国流通产业的差异性发展水平,并从基础设施建设与社会
利用生物控制的方法来抑制外来种入侵带来的负面效应,是一种广泛认可的绿色,高效,节能的方式。外来种互花米草的入侵给江苏海滨生态系统带来了一定的负面效应,为了研究生物控制方
混沌具有类随机性、不可预测性、对初始状态及控制参数的极端敏感性等一系列优良特性,这些特性与密码学的许多要求是相吻合的。因此将混沌密码应用于信息安全领域成为一个重
对全集成连续时间滤波器的研究是当前国内外微电子、电路与系统学界研究的前沿课题,其在通信、电子测量、自动控制等方面有着广泛的应用前景,特别是在数模混合信号处理及通信集
Ⅲ族氮化物作为带隙从0.7eV到6.2eV连续可调的直接宽带隙半导体材料体系,拥有优越的物理、化学性质,是发展近红外-可见-紫外波段半导体光电子器件的优选材料,研究Ⅲ族氮化物的生
最近几年,随着微波频谱资源的日趋紧张,毫米波电路与系统成为当前研究的热点。与此同时,半导体技术的飞速发展也带动了毫米波电路也由波导转向平面集成技术。混频器作为毫米波系
本论文研究了部分耗尽SOI MOS器件、模型及器件模型参数提取方法,主要内容如下:   1)对SOI技术的应用、发展现状及前景进行了阐述,总结了SOI技术的优点以及问题。总结了近年
海滨锦葵(Kosteletzkya virginica(L.)K.Presl ex Gray)是多年生多用途的优良耐盐草本经济植物,与其它的能源植物相比,具有较高的耐盐性,可以作为生物柴油原料。再生体系的建立
在外注入光的作用下,半导体激光器所处的非线性状态,主要由两个条件决定:注入光的功率和主、从激光器之间的频率失谐量。根据注入条件的不同,半导体激光器呈现多种不同的非线性状
学位
学位