铜箔的不同放置方式导致CVD法生长石墨烯的质量差别

作者：张文卿; 马瑜^*; 付金良; 杨军; 沈晗睿

来源：材料科学与工程学报, 2023, 41(02): 216-329.

DOI：10.14136/j.cnki.issn1673-2812.2023.02.008

• 铜箔
• 石墨烯
• 化学气相沉积法
• 放置方式
• 电学性能

铜箔上石墨烯的表面洁净度会直接影响样品的质量和导电性。为了制备高质量、少层数、洁净的石墨烯薄膜，首先用长时间高温退火处理提高铜箔表面平整度。然后采用化学气相沉积(CVD)法在三种不同放置方式的铜箔上生长石墨烯，研究发现铜箔竖直放置制备的石墨烯比水平以及倾斜45°放置制得的石墨烯表面更洁净。通过调节CVD炉中通甲烷的时间来制备石墨烯的测试表明，当生长时间为15 min时，水平放置的铜箔上可以生长出高质量的单层石墨烯膜，而倾斜以及竖直放置的铜箔上生长的石墨烯薄膜不完整；生长时间增加至30 min,水平放置铜箔生长的石墨烯的层数会变多，而在倾斜和竖直放置的铜箔上可沉积出单层石墨烯薄膜。经过三种放置方式对比实验发现，竖直放置的铜箔制得的单层石墨烯样品表面清洁度最高，样品的电学性能最优异。