如何生長具有特定空間幾何結(jié)構(gòu)的單層石墨烯.pdf

1、石墨烯是只有單層原子厚度的二維材料，具有硬度高、導(dǎo)電性好、化學(xué)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定等特性，自從2004年發(fā)現(xiàn)以來引起了廣泛的研究興趣，被期待發(fā)展出響應(yīng)速度更快、線徑更小的新一代電子元器件或晶體管而替代現(xiàn)有的硅基器件。然而由于石墨烯沒有帶隙，難以直接用于制作光電元器件。為了克服這一缺陷，通常的做法是在單層石墨烯上制造缺陷或摻雜其他原子。我們課題組提出了通過裁剪石墨烯制備單壁碳納米錐的方法。理論研究表明這種碳錐在室溫下的壽命可達1010年，并具有良好的

2、單向電流導(dǎo)通性，可用作納米二極管。然而，用這樣的方法大規(guī)模制備碳錐在技術(shù)上仍然有很大困難。
　　本文分析了單層石墨烯的生長過程，提出了一種制備具有特定幾何構(gòu)型石墨烯的方法，即在清潔晶體表面預(yù)先用物理化學(xué)方法（如離子束轟擊或電解等）制備出具有期望幾何形狀（如圓錐、圓柱和半球等）的納米坑，然后采用氣相沉積方法在該表面生長單層石墨烯，最后得到的單層石墨烯應(yīng)具有相應(yīng)的幾何結(jié)構(gòu)。為了檢驗該方法的可行性，本文分別采用分子動力學(xué)模擬和一種全局勢