研究目的
理解化学气相沉积法在Si/SiO2上生长的石墨烯的形貌和微观结构是否会因与碳点的相互作用而改变,以及探究不同溶剂(水和乙醇)对这种相互作用的影响。
研究成果
碳点的沉积不会改变石墨烯的质量、厚度或缺陷密度,无论使用何种溶剂(水或乙醇)。这两种石墨烯及其转移工艺在诱导应力和结构完整性方面具有等效性。该体系适用于光电子和光伏应用。
研究不足
该研究利用原子力显微镜(AFM)和拉曼光谱分析形态学与微观结构变化;未直接测量电学性能,且分析仅限于所使用的特定溶剂与石墨烯类型。研究指出样品制备可能导致的潜在不均匀性。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用原子力显微镜(AFM)和拉曼光谱分析碳点(CDs)在石墨烯表面的沉积情况。通过化学气相沉积法(CVD)分别使用甲烷和乙醇合成两种石墨烯(Gr1和Gr2),并采用PMMA和环十二烷作为支撑材料转移至SiO2/Si基底。碳点由柠檬酸和尿素经微波辐照合成后分散于水或乙醇中。
2:样品选择与数据来源:
使用Graphenea商业石墨烯(Gr1)及铜箔上实验室合成的石墨烯(Gr2)。碳点经制备并分散于溶剂中,滴涂碳点分散液后进行样品表征。
3:实验设备与材料清单:
设备包括配备532 nm激光器的HORIBA Scientific LabRAM HR Evolution拉曼光谱仪、AIST-NT SmartSPM原子力显微镜、AppNano硅探针。材料包含一水合柠檬酸、尿素、乙醇、水、PMMA、环十二烷、过硫酸铵、丙酮、异丙醇、SiO2/Si基底。
4:实验流程与操作步骤:
将石墨烯转移至基底,合成并分散碳点,滴涂于石墨烯样品后真空干燥,通过特定激光参数和扫描设置的AFM与拉曼光谱进行表征。
5:数据分析方法:
拉曼光谱以硅峰归一化,AFM图像用于形貌分析,拉曼成像评估强度比(I2D/IG和ID/IG)及峰位的空间均匀性,从而分析缺陷、厚度、应力及掺杂情况。
独家科研数据包,助您复现前沿成果,加速创新突破
获取完整内容-
Raman spectrometer
LabRAM HR Evolution
HORIBA Scientific
Used for micro-Raman scattering measurements to analyze structural properties and spatial uniformity of samples.
-
Atomic Force Microscope
SmartSPM
AIST-NT
Used for tapping-mode amplitude modulation AFM measurements to study surface morphology.
-
AFM probe
Silicon-SPM-probes
AppNano
Used for AFM imaging, designed for co-localized Raman and AFM measurements.
-
Graphene
Graphenea
Commercial graphene sample used as a substrate for deposition of carbon dots.
-
登录查看剩余2件设备及参数对照表
查看全部