高分子聚合物製備石墨烯
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Date
2012
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Abstract
石墨烯具有眾多優異特性,於近幾年蓬勃發展,無論是針對其理論特性亦或是實驗量測皆掀起一陣熱潮,其優異特性如超高電子遷移率、電導率、熱導率、透光性及機械特性等,將被廣泛應用於各學界,亦因石墨烯擁有眾多特性,促使本實驗對其進行探究。
石墨烯製備方法許多,除最先利用膠帶之機械剝離法,發現了單層石墨烯外,另有其他眾多方式,如:氧化還原法、化學氣相沉積法、碳化矽延展生長法等,以及於2010年發表至Nature期刊初次利用固態碳源製備石墨烯之方法,本實驗石墨烯製備方法即採用固態碳源製備石墨烯。
本實驗利用高分子聚合物PMMA塗佈於完成預處理之25 m厚的銅箔上並進行烘烤後,將處理完成之樣品置於紅外線黃金鍍膜快速升溫加熱爐(RTA)中,執行石墨烯高溫製程,藉由調控製程溫度、塗佈轉速、氣體流量、降溫條件等製備環境之操控以製備石墨烯。
使用銅箔與PMMA作為基板與碳源,除了銅箔取得容易,其還具有催化碳分子堆積於銅箔表面之特性,而固態碳源PMMA亦是實驗材料中容易取得之材料,利用PMMA成功製備出石墨烯,可藉以推廣應用至各項含碳物質,生活環境中眾多物質皆有機物,可取之運用做為製備石墨烯之碳源。
本實驗製備石墨烯之過程,藉由縝密之實驗條件改善後,本實驗結果成功製備石墨烯成膜於銅箔表面,將樣品進行轉移至載玻片,利用拉曼光譜儀檢測樣品品質與層數,可成功生成單層與雙層石墨烯,表面型態則藉由光學顯微鏡進行檢測。
Description
Keywords
石墨烯, 銅箔, 高分子聚合物, 紅外線黃金鍍膜快速升溫爐