铜基底预处理对CVD法生长石墨烯薄膜的影响（英文）

孙付通^1,2，冯爱虎²，陈兵兵²，于云²，杨红¹

1. 上海师范大学化学与材料科学学院2. 中国科学院上海硅酸盐研究所中国科学院特种无机涂层重点实验室

摘 要：化学气相沉积法是制备大尺寸、高质量石墨烯的有效方法,其中金属催化剂的性能直接关系到所制备的石墨烯材料的品质,因此需对金属催化剂进行表面预处理。本文研究了不同的预处理工艺对常用的铜基底催化剂表面状态的影响,提出了钝化膏酸洗和电化学抛光协同处理的有效方法,并对电化学抛光工艺参数(抛光电压、时间)以及铜基底退火工艺(退火温度、时间)等进行了系统研究。研究表明:电化学抛光电压过高、抛光时间过长容易导致过度抛光,合适的抛光电压和抛光时间分别为8V和8 min。退火温度和时间对铜催化剂表面晶粒形态影响较大,经1000℃退火处理30 min后,铜箔表面晶粒尺寸更大,分布更均匀。此外,对CVD法生长制备的石墨烯样品进行表征,电镜图片和拉曼光谱显示,获得的石墨烯薄膜的层数较少,且结构缺陷较少。

关键词：铜基底;预处理;化学气相沉积法;石墨烯;