发现了铜箔的另一个重要应用。

来源:365bet投注网址日期:2019-08-25 浏览:

发现了铜箔的另一个重要应用。
铜箔的表面单独结晶,以由单晶制备大的石墨烯片。
铜箔(Cu)长期以来被认为是用于高质量石墨烯膜的CVD沉积的优异基板材料。
可以使用多晶Cu表面上的市售缺陷,台阶和晶界作为石墨烯生长成核位点,并且可以增加成核密度以使取向不均匀。
因此,石墨烯粒径的进一步增长受到限制。
当不同取向的颗粒形成薄膜时,颗粒边界的存在倾向于降低电学和机械性能。
因此,与机械提升方法相比,应该改善CVD生长的石墨烯的质量。
最近,王桓等人从北京大学开发出一种通过铜箔表面独特结晶作为生长基质材料快速生长大单晶石墨烯片的方法。石墨烯
首先,如图1所示,将多晶Cu卷绕并在1035℃下预氧化,以将多晶Cu转化为单晶Cu(之后引入氢以除去吸附的氧)。在Cu的表面上。
原理是氧在表面上的化学吸附导致晶体结构的重组(图2)。
此外,通过卷绕和堆叠铜板形成的10μm空间也促进了石墨烯畴的生长。
作者认为这种生长机制是CVD过程中所谓的分子流动模式。
根据层压铜板中的石墨烯生长常数(间隙:10-30μm),前体气体的平均分子自由路径计算为约300μm,因此在其路径中流动的气体是自由介质分子铜经常与箔碰撞的表面不仅增加了碳通量的浓度,而且还改善了分子与铜箔表面之间的相互作用。
在图3(b)中,可以看出,层压铜板内部可以在10分钟内生长最大尺寸为3mm的方形石墨烯区域。
在TEM图像和校正相位差的拉曼光谱中,可以看出形成的石墨烯具有大的质量和单层结构。
总之,单厘米大小的单晶石墨烯可以以高达300米/分钟的生长速率以二阶的顺序沉积在单晶衬底中的这种铜箔的表面上。可以进行比先前报道的更大幅度的大幅度和大规模制备。
相关研究成果在线发表在着名的“高级材料”杂志上。