铜箔表面形貌对CVD法生长石墨烯质量的影响

分类： 材料科学 >> 材料科学（综合） 提交时间： 2023-03-31 合作期刊: 《材料研究学报》

宋瑞利 刘平 张柯 刘新宽 陈小红

摘要： 为了制备高质量、少层数的石墨烯薄膜,分别用25%HCl、2mol/LFeCl3腐蚀液及电化学抛光法处理铜箔,改善其表面平整度,然后利用化学气相沉积法在其表面生长石墨烯。通过调整2mol/LFeCl3腐蚀铜箔的时间和电化学抛光铜箔的参数,根据SEM表征结果确定出腐蚀时间为30s,抛光电压为10V,抛光时间为60s时,铜箔表面最为平整。这些方法处理铜箔后生长的石墨烯经拉曼光谱表征后得出,随着铜箔表面逐渐平整,铜箔表面更易生长出少层数,高质量的石墨烯薄膜。实验中还通过调整化学气相沉积(CVD)炉中通乙烯的时间来制备石墨烯。经SEM和拉曼光谱表征可知,延长生长时间,石墨烯薄膜的层数变厚,生长时间过短则石墨烯生长不连续。生长时间为30s时,可生长出单层高质量的石墨烯薄膜,且石墨烯薄膜均匀致密;生长时间为60s时,铜箔表面沉积一层石墨。所以生长单层石墨烯,控制生长时间是必要的。

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