研究目的
通过低功率电容耦合射频等离子体增强化学气相沉积法研究铜基底上石墨烯的成核与生长动力学。
研究成果
该研究成功证明在低功率射频和基底温度条件下,一分钟即可实现石墨烯薄膜的完全覆盖生长。通过改进约翰逊-梅尔-阿夫拉米-科洛莫戈罗夫模型来拟合覆盖度演变过程,揭示了氢在成核及晶粒扩展动力学中的作用。
研究不足
该研究受限于强离子轰击导致的高缺陷密度以及生长态石墨烯薄膜中缺陷分布不均匀的问题。
1:实验设计与方法选择:
采用低功率电容耦合射频等离子体增强化学气相沉积法在铜基底上生长石墨烯。
2:样品选择与数据来源:
使用纯H3PO4溶液电抛光处理的铜箔(elight,99.9%,25毫米)。
3:9%,25毫米)。 实验设备与材料清单:
3. 实验设备与材料清单:扫描电子显微镜(Jeol JSM7000F,10千电子伏),射频电源(ULVAC RFS-02CA),显微拉曼光谱仪(m-RS),原子力显微镜(AFM),截面透射电子显微镜(X-TEM)。
4:实验步骤与操作流程:
将铜箔电抛光、清洗并干燥后置于加热台,通入混合气体并启动射频功率开始石墨烯生长。
5:数据分析方法:
通过Imagej分析SEM图像获取成核密度、晶粒尺寸和覆盖度;显微拉曼光谱仪提供结构信息,原子力显微镜和截面透射电子显微镜用于厚度测量。
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SEM
JSM7000F
Jeol
Characterization of graphene/Cu samples
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RF power supply
RFS-02CA
ULVAC
Power supply for plasma generation
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micro-Raman spectroscopy
Structural information acquisition
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AFM
Thickness measurement
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X-TEM
Thickness measurement
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