石墨烯復合物制備及其光電性能研究.pdf

1、自2004年發(fā)現石墨烯以來，石墨烯及其復合納米材料在材料科學、納米電子學等領域引起了人們的極大關注。石墨烯是世界上最薄的二維材料，并具有獨特的電學性能、良好的穩(wěn)定性和高的長徑比，這使其成為良好的場發(fā)射材料。但石墨烯存在的一些缺點也是我們不能忽視的，比如其非剛性結構導致容易聚合。所以科研人員花費了大量的精力來研究以石墨烯為基底的復合材料，通過與其他材料的復合，克服自身缺陷，發(fā)揮自身的優(yōu)勢。本論文中，分兩部分分別研究石墨烯/ZnSe復合物、

2、石墨烯/硅錐復合物的制備及其光電特性。
　　1.我們利用水熱法在石墨烯薄膜表面生長出ZnSe微米球，形成石墨烯/ZnSe復合材料并研究其光電性能。實驗中我們發(fā)現不同濃度的EDTA對復合物的形貌及光學性能都產生較大的影響。當EDTA濃度為0.30M時，大量像仙人球一樣的ZnSe微米球生長在石墨烯薄膜表面，并且其平均直徑大約為10μm；當EDTA濃度為0.45M時，ZnSe微米球的形狀像蜂巢一樣，而不是長成仙人球狀。通過XRD圖譜，我

3、們可以得出形成的ZnSe微米球為立方閃鋅礦結構。對復合物的光學性能研究發(fā)現該復合物在225nm處有最大的紫外可見吸收光；在468nm處存在最強的近帶邊發(fā)射峰。
　　2.我們通過LP-CVD法在銅箔表面制備出了大面積石墨烯薄膜，并用離子束轟擊方法制備了硅納米錐陣列，最后分別將石墨烯薄膜轉移到硅晶圓和硅納米錐陣列表面并研究其場發(fā)射性能。材料的場增強因子與發(fā)射體形狀和幾何參數相關。由于石墨烯薄膜的曲率與硅錐尖端的曲率是一致的，因此它們具