通过氮等离子体处理在石墨烯薄膜中实现低损伤氮掺杂：空气污染物的影响

摘要： 通过化学气相沉积法在铜基底上生长的石墨烯薄膜，经微波电磁场维持的低压氮等离子体余辉处理后，X射线光电子能谱与拉曼光谱分析显示：相较于文献报道值（0.5至2.5），该处理在保持前所未有的低损伤程度（D:G=0.35-0.45）的同时，实现了极高比例的等离子体氮原子掺杂（N/C=29%）。研究还对比讨论了铜基底石墨烯与氧化铜基底石墨烯的氮掺杂动力学差异。转移至SiO2/Si衬底后，N/C含量仅降至6%，表明大部分氮原子与石墨烯表面呈弱键合状态。多数氮掺杂现象似乎源于初始吸附于空气暴露的弱键合烃类官能化，或等离子体-表面相互作用产生的碳氮结构。