低功率电容耦合射频等离子体增强化学气相沉积法生长石墨烯的成核与生长动力学

摘要： 我们通过低功率电容耦合射频等离子体增强化学气相沉积法，研究了铜基底上的石墨烯生长。采用由不同氩气/甲烷/氢气比例组成的等离子体，在50瓦射频功率源作用下，仅需一分钟即可在相对较低的850摄氏度基底温度下实现铜基底上全覆盖石墨烯的生长。通过扫描电子显微镜获取图像并进行处理分析，进一步研究了成核与生长动力学过程，并采用改进的约翰逊-梅尔-阿夫拉米-科洛莫戈罗夫模型进行解释?；诜治鼋峁?，我们探讨了氢气在限制成核密度和稳定石墨烯晶粒边缘方面的作用，并将晶粒扩张速率的时间依赖性（表现为石墨烯晶粒在初期快速生长后期趋于饱和）引入模型，从而实现了对覆盖度演变的良好拟合。