电子显微镜下的石墨烯薄膜

2016-05-31新闻资讯

在石墨烯薄膜研究领域,英国与韩国率先发布了领先世界的成果。近日,索尼产业技术综合研究所在“第73届应用物理学会学术演讲会”(2012年9月11~14日)上宣布通过电子显微镜制作出了长约120m的石墨烯薄膜,薄膜宽230mm。这是目前全球最长的石墨烯薄膜。
索尼通过对化学气相沉积(CVD)法加以自主改良取得了此次的成果,科研人员通过在基板上通电进行直接加热解决了这个课题。

电子显微镜下的石墨烯薄膜

此时,温度接近1000℃的只有基板和作为催化剂使用的铜(Cu)箔,反应室整体基本没有加热,因此“可以利用已有的不锈钢反应室”。
据索尼介绍,该技术的重点在于真空反应室的压力设定和基板的温度控制。比如,此次的压力设定为1000Pa(约1/100气压)。“如果压力低于这个数值,铜箔就会开始升华,而高于该数值则又会增加石墨烯的缺陷”。铜箔的温度最高设定为980℃,这是因为“铜的熔点为1080℃,实际上已经接近极限了”。
研究人员在将铜箔上合成的石墨烯转印到PET薄膜上时也采用卷对卷方式。在铜箔上贴合PET薄膜后通过蚀刻法去除铜箔。为增加载流子密度提高导电性,涂布了氯化金(AuCl3)硝基甲烷液。

电子显微镜下的石墨烯薄膜

索尼制作的石墨烯薄膜,在电子显微镜下观察,可以看到直径约4μm的六角形单层石墨烯的晶粒。

电子显微镜下的石墨烯薄膜