石墨烯技术前沿丛书 石墨烯薄膜制备
作者：李雪松，陈远富，青芳竹 编著
出版时间： 2019年版
丛编项： 石墨烯技术前沿丛书
内容简介
本书根据作者多年的石墨烯薄膜制备经验和研究成果，并结合国内外石墨烯薄膜制备的研究进展编撰而成。本书主要介绍基于化学气相沉积法的石墨烯薄膜制备技术，首先对石墨烯概念、发展历程和表征进行概括介绍，接着简单介绍化学气相沉积技术，然后系统介绍石墨烯的成核与生长、单晶石墨烯的制备、石墨烯的层数控制，进一步介绍石墨烯薄膜的转移技术以及面向工业应用的石墨烯薄膜规模化制备技术，后对石墨烯薄膜现有制备技术进行总结，并对石墨烯薄膜的未来发展进行了展望。 本书对石墨烯薄膜制备技术进行了全面系统的介绍，既方便初学者对该技术快速了解，又能使专业科研与技术人员对该技术有系统深入的认识。希望本书能对石墨烯薄膜制备技术的发展与创新提供启发与指导。
目录
第1 章 石墨烯简介/ 001
1.1 发展历程 001
1.2 结构与性质 002
1.3 分类及命名 004
1.4 结构表征与性能测量 005
1.4.1 光学显微分析 005
1.4.2 拉曼光谱分析 006
1.4.3 电子显微分析 007
1.4.4 扫描探针显微分析 008
1.4.5 其他表征技术 008
1.4.6 电学性能测量 008
1.5 石墨烯的应用 010
1.6 制备方法 011
参考文献 012
第2 章 化学气相沉积技术/ 017
2.1 CVD 的特征、分类及发展 017
2.1.1 CVD的特征 017
2.1.2 CVD的分类 018
2.1.3 CVD的发展 020
2.2 CVD 反应原理 021
2.2.1 CVD反应过程 021
2.2.2 CVD反应类型 022
2.2.3 CVD的热、动力学原理 024
2.3 真空技术基础 028
2.3.1 真空的概念及分类 028
2.3.2 真空系统抽气过程定量描述 029
2.3.3 真空系统及真空泵 031
2.3.4 真空测量及真空检漏 032
2.4 CVD 系统简介 034
2.4.1 CVD系统的组成 034
2.4.2 常见CVD系统 035
2.5 CVD 反应过程控制 040
2.5.1 CVD反应的主要参数 040
2.5.2 CVD工艺参数及过程控制 041
2.6 CVD 制备石墨烯概述 042
2.6.1 CVD制备石墨烯的发展历程 042
2.6.2 CVD制备石墨烯的分类 044
参考文献 045
第3 章 石墨烯的成核与生长/ 047
3.1 石墨烯CVD 生长过程 047
3.2 气相反应 048
3.3 甲烷的吸附与分解 050
3.4 活性基团 052
3.5 石墨烯的成核 055
3.6 石墨烯单晶的生长形状 060
3.6.1 Wulff构型 060
3.6.2 热力学平衡结构 060
3.6.3 动力学稳定性和生长行为 063
3.6.4 单晶形状的实验结果 064
参考文献 078
第4 章 石墨烯单晶制备/ 081
4.1 石墨烯成核密度的控制 081
4.1.1 基底表面的影响 081
4.1.2 碳杂质的影响 082
4.1.3 温度的影响 086
4.1.4 甲烷和氢气的影响 088
4.1.5 限域生长 089
4.1.6 氧的影响 090
4.1.7 基底表面钝化 093
4.1.8 多级生长 094
4.1.9 定位成核 095
4.2 同取向外延生长 098
4.2.1 大面积Cu (111)单晶基底制备 099
4.2.2 石墨烯的外延生长 103
参考文献 105
第5 章 石墨烯的层数控制/ 107
5.1 表面控制生长 108
5.1.1 共生长 109
5.1.2 面上生长 111
5.1.3 面下生长 121
5.1.4 影响石墨烯层数的因素 125
5.2 溶解度控制生长 143
5.2.1 降温速度控制 144
5.2.2 容量控制 144
5.2.3 溶解度控制 146
参考文献 148
第6 章 石墨烯薄膜的转移/ 151
6.1 聚合物辅助基底刻蚀法 151
6.1.1 PDMS辅助转移 152
6.1.2 PMMA辅助转移 154
6.1.3 TRT辅助转移 157
6.2 聚合物辅助剥离法 157
6.2.1 机械剥离 158
6.2.2 电化学剥离转移 161
6.3 直接转移法 166
6.3.1 热层压法 166
6.3.2 静电吸附 167
6.3.3 “面对面”转移 170
6.3.4 自组装层 171
参考文献 172
第7 章 面向工业应用的石墨烯薄膜制备/ 175
7.1 低温制备技术 175
7.1.1 TCVD法 176
7.1.2 PECVD法 188
7.2 非金属基底制备技术 193
7.2.1 半导体/绝缘介质基底 193
7.2.2 h-BN基底 209
7.2.3 玻璃基底 211
7.2.4 其他半导体或高k介质基底 215
7.3 大面积及工业化制备 217
7.3.1 片式制备 217
7.3.2 卷对卷制备与转移 218
参考文献 223
第8 章 总结与展望/ 228
参考文献 232
