镓辅助石英基底生长石墨烯及其机理研究【毕业论文】.docxVIP

学号 2010301040066密级 _____________武汉大学本科毕业论文镓辅助石英基底生长石墨烯及其机理研究院（系）名 称：化学与分子科学学院专 业 名 称 ：化学基地班学 生 姓 名 ： 指 导 教 师 ： 教授二○ 年五月 BACHELOR’S DEGREE THESISOF WUHAN UNIVERSITYGallium-Assisted Synthesis and Mechanism of Graphene with on Quartz Substrates College：College of Chemistry and Molecular Science Subject：Chemistry Name： Directed by： May 20 郑 重 声 明本人呈交的学位论文，是在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，所有数据、图片资料真实可靠。尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本学位论文的研究成果不包含他人享有著作权的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确的方式标明。本学位论文的知识产权归属于培养单位。本人签名： 日期： 摘 要石墨烯以其优异的性能在光学、力学、热学及电学等各个领域拥有巨大的应用前景，并从发现之初就引起了广泛的关注，其中关于石墨烯研究的一个重要方面当属石墨烯的制备。目前，以Cu、Ni等过渡金属作为基底已经能够制备出质量较高的石墨烯。当石墨烯应用于电子器件等领域时，需将其从金属基底转移到绝缘的目标基底上。而石墨烯的转移过程较为复杂，且会带来褶皱、破裂及污染等问题。因此，如果能够在目标基底如绝缘基底上直接生长出石墨烯，便可避免因转移过程带来的不利影响，同时简化石墨烯从制备到实际应用的工序。本文采用化学气相沉积法，以镓蒸气作为催化剂，以石英作为基底，通过探索各生长参数对石墨烯生长情况的影响，寻找出石英基底上石墨烯生长的最优条件，包括生长时间、生长温度、Ar流量和H2流量，进而制备出拥有较高质量的少层石墨烯，并对其进行了拉曼及扫描电子显微镜表征。另外，本文针对所得到的实验结果及相关现象进行了分析与总结，并对镓—石英体系生长石墨烯的生长机理进行了初步的探讨。关键词：石墨烯；化学气相沉积；镓；石英；生长机理ABSTRACTOwing to its excellent optical transparency, mechanical property and electrical conductivity, graphene has enormous prospect of application in various field and catches comprehensive attention. Nowadays, graphene films with excellent quality have been synthesized on a lot of transition metals, such as copper (Cu) and nickel (Ni). However, when it was used in application of electronic devices, the graphene should be transferred to the target substrates, which was very complex and would cause the wrinkles, breakages and pollution of graphene film. Therefore, if the graphene can directly grow on the target substrates (e.g. insulated substrate), the disadvantages can be avoided and the procedure can be simplified at the same time. Here we used the chemical vapor deposition (CVD) to prepare the graphene film. And we chose the vapor of gallium as catalyst and the quartz as growth substrate. Through exploring the effect of growth time, the growth temperature, the flow of argon and the flow of hydrogen, we succeeded