直接在石英表面生長石墨烯及其氣敏特性研究.pdf

1、近年來化學(xué)氣相沉積(CVD)生長石墨烯的研究發(fā)展迅速。由于使用CVD的方法可以獲得高質(zhì)量大面積的石墨烯，使其在諸多制備方式中脫穎而出。但CVD生長需要利用金屬催化，所得的石墨烯需要經(jīng)過一系列復(fù)雜的轉(zhuǎn)移過程才能使用。因此，直接生長在諸如石英等非金屬襯底上的石墨烯，更具有工業(yè)應(yīng)用前景和研究價(jià)值。同時(shí)，石墨烯的優(yōu)異性能也使得他可用于制作氣敏材料?；谏鲜鰡栴}，本文將通過以下幾章內(nèi)容逐步討論。
　　本文的第一章主要介紹了石墨烯的特性，并對(duì)

2、利用化學(xué)氣相沉積(CVD)方法在石英及其他非金屬襯底表面生長石墨烯的研究做了綜述。另外，本章還對(duì)其化學(xué)敏感特性的研究進(jìn)展進(jìn)行了回顧和總結(jié)。同時(shí)提出了本論文的研究目標(biāo)和研究內(nèi)容。
　　第二章主要介紹了用于表征石墨烯的各種手段，如拉曼光譜（Raman Spectrum），掃描電子顯微鏡(Scanning Electron Microscope，SEM)，透射電子顯微鏡(Transmission electron microscope)

3、，原子力顯微鏡(Atomic Force Microscope，AFM)，方塊電阻測試儀和紫外-可見-近紅外光度計(jì)(UV-VIS-NIR Spectrophotometer，NKD-8000)等。
　　第三章介紹了利用等離子體刻蝕技術(shù)處理襯底，將石墨烯直接沉積在石英表面的生長方法。并通過控制等離子體刻蝕的時(shí)間、氣體流量及溫度等參數(shù)，優(yōu)化整個(gè)生長過程。同時(shí)，本章節(jié)還研究了其生長機(jī)理，并且發(fā)現(xiàn):對(duì)石英表面進(jìn)行氧等離子體刻蝕后，可以使襯

4、底表面的氧含量增加，同時(shí)提高其表面的粗糙度產(chǎn)生納米顆粒，在沉積過程中增強(qiáng)了對(duì)乙炔分子的吸附能力，進(jìn)而將石墨烯沉積在石英表面。通過這種方法生長的石墨烯表面均勻、連續(xù)，擁有較高的透過率（約95.3％）和較低的表面電阻（約4.6kohmsq-1），優(yōu)于絕大多數(shù)直接生長的石墨烯。
　　第四章主要對(duì)直接生長在石英襯底上的石墨烯的化學(xué)敏感特性進(jìn)行了測試。利用自制的測試腔體，通過測量不同濃度二氧化氮(NO2)環(huán)境下的樣品電阻，可以得到樣品的響應(yīng)