2020-06-19 10:34:46, 彭飞博士 布鲁克(北京)科技有限公司-纳米表面仪器
布鲁克纳米表面仪器部 彭飞 博士
虽然ICP后处理能有效降低褶皱形成后的密度和高度,但仍有一些褶皱伴随着新生成的气泡存在。扩展数据图5中的示意图表明,这些褶皱无法消除。大面积拉曼成像也表明ω2D不是均匀的分布。因此,作者开发了在CVD生长过程引入一个H2气氛的等离子体的方法,从而通过提供足够多的质子在第一时间避免褶皱的形成。渗透到材料的大量质子在石墨烯和Cu(111)之间重新结合形成H2。这样在CVD生长过程中解耦了范德华相互作用,从而使得生长的石墨烯可以自由滑动而不会被原子台阶或原子空穴拖住。图3a所示为质子辅助在Cu(111)上生长的4英寸石墨烯薄膜的照片:从大尺度上看,它看起来是均匀的,插图中显示的是该表面的AFM图像。图3b中,ICP-CVD石墨烯薄膜的粗糙度与CVD石墨烯在铜箔和Cu(111)衬底上的粗糙度进行了比较。这种生长工艺保留了Cu(111)表面的粗糙度,生长后没有出现明显的原子台阶,这与传统的CVD工艺不同。ωG和ω2D多点拉曼光谱是采集于30μm×30μm区域,见图3c。ICP - CVD石墨烯薄膜比其他薄膜更容易被压缩,其拉曼频率与经650°C ICP处理后的褶皱石墨烯薄膜相似。这些ICP-CVD石墨烯薄膜的高压缩应变与其无褶皱的现象是一致的。与质子类似,氘也可以自由渗透到石墨烯中,也可以采用ICP后处理使褶皱的石墨烯变平,从而形成超平的石墨烯薄膜。
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