研究目的
合成层数可控的均匀单层石墨烯薄膜，克服固态铜基底上厚度均匀性差及液态铜基底上难以形成连续薄膜的局限性。
研究成果
两步化学气相沉积法能在3分钟内将固体铜基底上不均匀的石墨烯薄膜快速转化为液体铜基底上连续均匀的单层石墨烯薄膜。所得薄膜具有更大晶粒尺寸、更高品质、更优的光电性能，以及在OLED应用中展现出卓越性能。碳同位素标记揭示其机理涉及蚀刻-"自对准"-融合过程。该方法为生长高质量均匀单层石墨烯提供了新策略，并为其他二维材料研究带来启示。
研究不足
该方法要求以连续生长的S-Cu基底石墨烯薄膜为前提；初始不连续的薄膜无法形成均匀单层。L-Cu上的处理时间必须精确控制（最佳时长3分钟）；时间过短会残留吸附层，过长则导致刻蚀。持续供应甲烷至关重要；中断会导致大面积刻蚀和铜基底暴露。该工艺专用于铜基底，未经优化可能无法直接适用于其他材料。
1：实验设计与方法选择：
采用两步化学气相沉积法。第一步：在1070°C下，以H2和Ar为载气、CH4为碳源，在固态铜(S-Cu)箔上生长非均匀连续石墨烯薄膜。第二步：通过将温度升至铜熔点(1084°C)以上至1090°C并持续3分钟（保持CH4供应），在液态铜(L-Cu)表面进行转化。该方法利用L-Cu的均匀表面实现刻蚀-自对准-融合过程。
2：样品选择与数据来源：
以置于50微米厚钨(W)箔(99.5wt.%)上的25微米厚铜(Cu)箔(99.999wt.%)作为基底。石墨烯薄膜转移至SiO2/Si衬底、PET或透射电镜(TEM)网格后进行表征。
3：5wt.%)上的25微米厚铜(Cu)箔(999wt.%)作为基底。石墨烯薄膜转移至SiO2/Si衬底、PET或透射电镜(TEM)网格后进行表征。 实验设备与材料清单：
3. 实验设备与材料清单：配备熔融石英反应管的CVD系统、铜箔、钨箔、甲烷(CH4)、氢气(H2)、氩气(Ar)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、过硫酸铵((NH4)2S2O8)、丙酮、乙醇、氮气、TEM网格、SiO2/Si晶圆、PET。
4：4)、氢气(H2)、氩气(Ar)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、过硫酸铵((NH4)2S2O8)、丙酮、乙醇、氮气、TEM网格、SiO2/Si晶圆、PET。 实验步骤与操作流程：
4. 实验步骤与操作流程：(1)在H2(200sccm)和Ar(500sccm)氛围下将S-Cu基底加热至1070°C；(2)通入CH4(1.5sccm)生长20分钟制备石墨烯；(3)2分钟内升温至1090°C使铜熔化，在L-Cu表面维持3分钟；(4)在Ar(100sccm)保护下降至室温。转移过程包括旋涂PMMA、用(NH4)2S2O8刻蚀铜基底及丙酮清洗。
5：5sccm)生长20分钟制备石墨烯；(3)2分钟内升温至1090°C使铜熔化，在L-Cu表面维持3分钟；(4)在Ar(100sccm)?；は陆抵潦椅?。转移过程包括旋涂PMMA、用(NH4)2S2O8刻蚀铜基底及丙酮清洗。 数据分析方法：
5. 数据分析方法：采用扫描电镜(SEM)、光学显微镜、拉曼光谱、原子力显微镜(AFM)、高分辨透射电镜(HRTEM)、选区电子衍射(SAED)、方阻测量、透光率测量、场效应晶体管(FET)电学性能测试及有机发光二极管(OLED)性能分析进行表征。
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