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铜衬底
十一维纳米商城 / 2019-09-16

不同参数的铜衬底在生长二维材料中有哪些不同的表现?

 

答:不同的铜或其他金属衬底,在生长二维材料时,由于其本身纯度,尤其是碳原子溶解量的不同,可以很大程度上影响到所制备二维材料的质量,甚至导致二维材料无法

生长。另外金属衬底的厚度和多晶相的大小都会影响到二维材料(如石墨烯)的生长。

 

[1] 二维材料限域单原子催化剂研究进展[J]. 催化学报, 2017(9).

 

 

 

石墨烯应该选用哪种铜衬底?

 

答:目前科研界较多选用25 μm 厚的 Cu 箔(Alfa Aesar, 99.8%)作为衬底。

 

衬底的选择一般要遵循几个条件:1,能实现石墨烯大面积层数可控生长,2,能在相对较低温度的生长条件下制备出高质量石墨烯,3,衬底易于石墨烯分离,便于转移;4,实验步骤简

答你,制备方便,成本低廉。

 

[1]常全鸿. 化学气相沉积(CVD)生长高质量的石墨烯及其性能的研究[D]. 上海师范大学.

 

 

 

石墨烯、bn的生长与铜衬底的晶面有什么关系?

 

答:石墨烯晶界处的生长相对较难,而且镍衬底中石墨烯在晶界处的析出也会受限。因此通过退火增大金属衬底的晶面对于二维材料的生长具有重要的意义。

 

具体例子如:选取晶界处30X30µm的区域做Raman谱像,未见晶界处G峰(1500~1630cm-1)Raman谱像衬度的明显差异(图3.16(b)),进一步验证了所生长石墨烯的均匀性。值得注

意的是,晶界处也为厚度均匀的石墨烯。对比其它小组在Ni膜上所观察到的晶粒内为单层或数层石墨烯,晶界处有由更多析出碳形成的多层石墨烯甚至超薄石墨的研究结果,我们认为,

由于快速冷却(100o C/s),使得仅在合金表面有限深度以内的碳原子有机会从合金体内析出,限制了晶界处碳原子的析出量,从而形成均匀的石墨烯层。

 

可以清晰地分辨对应于晶向(100)、(111)、(110)以及(110)的衬底晶粒1、 2、3以及4,尽管测试过程中样品倾斜70oC使得图像有一定的变形。综上所述,可以认为,石墨烯在

Ni-Cu合金表面的生长,具有晶向的选择性,相比于(111)面,石墨烯更容易在(100)、(110)表面生长,而且不同晶向表面,石墨烯的形貌也大不相同。

 

石墨烯在Cu表面的生长对衬底晶向也有选择性,然而(111)Cu表面相比(100)、(110)面更容易沉积石墨烯。而且在Cu表面,不同晶向上的石墨烯形貌均呈四度或六度对称的“花

朵”状,这与Ni-Cu合金表面亚单层石墨烯的形貌(六角状,长条状)也完全不同。

 

铜箔上生长的石墨烯可以跨越不同的晶面形微米量级的畴区。

 

[1]张艳锋[1, 2], 高腾[1], et al. 金属衬底上石墨烯的控制生长和微观形貌的STM表征[J]. 物理化学学报, 2012, 28(10):2456-2464.

 

 

 

单晶铜如何获得?简单的制备原理及购买途径?

 

答:单晶铜头通过热型连铸技术获得的:是利用现有的水平连铸设备,改冷铸型为加热铸型,并在此基础上对电解铜(纯度99.95%)进行了水平连铸实验,在纯铜热型连铸过程中,当铸

型出口温度为1135 ℃,拉铸速度为74mm/s,冷却距离为20mm时,能够拉铸出准单晶铜棒材。

 

[1]王东岭, 苏勇, 陈翌庆, et al. 热型连铸准单晶铜杆的工艺及性能[J]. 金属功能材料, 2010, 17(1):58-61.

 

 

 

 
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