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過一系列復雜的轉移過程才能使用。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)應用前景和研究價值。同時，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容逐步討論。
　　本文的第一章主要介紹了石墨烯的特性，并對

2、利用化學氣相沉積(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，本章還對其化學敏感特性的研究進展進行了回顧和總結。同時提出了本論文的研究目標和研究內容。
　　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(UV-VIS-NIR Spectrophotometer，NKD-8000)等。
　　第三章介紹了利用等離子體刻蝕技術處理襯底，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間、氣體流量及溫度等參數(shù)，優(yōu)化整個生長過程。同時，本章節(jié)還研究了其生長機理，并且發(fā)現(xiàn):對石英表面進行氧等離子體刻蝕后，可以使襯

4、底表面的氧含量增加，同時提高其表面的粗糙度產生納米顆粒，在沉積過程中增強了對乙炔分子的吸附能力，進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。
　　第四章主要對直接生長在石英襯底上的石墨烯的化學敏感特性進行了測試。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