微波等離子體刻蝕輔助石墨烯生長(zhǎng)化學(xué)氣相沉積系統(tǒng).pdf

1、廈門大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下，獨(dú)立完成的研究成果。本人在論文寫作中參考其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表的研究成果，均在文中以適當(dāng)方式明確標(biāo)明，并符合法律規(guī)范和《廈門大學(xué)研究生學(xué)術(shù)活動(dòng)規(guī)范(試行)》。另外，該學(xué)位論文為()課題(組)的研究成果，獲得()課題(組)經(jīng)費(fèi)或?qū)崱ｒ?yàn)室的資助，在()實(shí)驗(yàn)室完成。(請(qǐng)?jiān)谝陨侠ㄌ?hào)內(nèi)填寫課題或課題組負(fù)責(zé)人或?qū)嶒?yàn)室名稱，未有此項(xiàng)聲明內(nèi)容的，可以不作特別聲明。)。勘繹象形心v日登月人事

2、叭陣剪哪摘、要石墨烯是具有諸多優(yōu)異物理和化學(xué)性能的蜂窩狀結(jié)構(gòu)二維晶體材料，在多個(gè)領(lǐng)域展現(xiàn)出令人振奮的應(yīng)用前景。化學(xué)氣相沉積法(ChemicalVaporDeposition，CVD)能夠制備出高質(zhì)量、大面積的單層石墨烯。通過使用市售普適型245GHz微波爐將熱壁CVD改造成微波等離子體刻蝕輔助化學(xué)氣相沉積系統(tǒng)(MicrowavePlasmaEtchingandEnhancedChemicalVaporDeposition，MPEECVD

3、)，并利用該MPEECVD研究等離子體對(duì)石墨烯生長(zhǎng)機(jī)制的影響，通過優(yōu)化生長(zhǎng)條件，在低溫條件下制備了高質(zhì)量石墨烯薄膜，并成功實(shí)現(xiàn)了可控多層石墨烯的制備和在絕緣襯底上制備高質(zhì)量單層石墨烯。本文首先將市售245GHz微波爐拆解改造，然后安裝在廈門烯成石墨烯科技有限公司(以下簡(jiǎn)稱“烯成“)的G—CVD50熱壁CVD系統(tǒng)上，構(gòu)成了MPEECVD系統(tǒng)，用MicrosoftC拌語言，開發(fā)了該系統(tǒng)自動(dòng)控制程序，實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制。采用改造后的系統(tǒng)，研

4、究了以銅箔為基底的微波等離子體低溫制備石墨烯條件，優(yōu)化制備工藝，成功地在700℃低溫下制備了高質(zhì)量的單層石墨烯。并研究了等離子體刻蝕對(duì)石墨烯生長(zhǎng)機(jī)制的影響，通過優(yōu)化生長(zhǎng)工藝，成功實(shí)現(xiàn)了銅箔上可控多層石墨烯的制備。通過拉曼光譜和掃描電子顯微鏡(SEM)等手段表征了所長(zhǎng)石墨烯的層數(shù)和質(zhì)量，為后續(xù)研究多層石墨烯的應(yīng)用提供了有效和可靠的可控多層石墨烯的制備方法。進(jìn)一步研究了等離子體刻蝕輔助生長(zhǎng)在絕緣襯底上的石墨烯生長(zhǎng)機(jī)制，通過優(yōu)化生長(zhǎng)條件，成功