等離子體加強化學(xué)氣相沉積法(PECVD)制備石墨烯現(xiàn)狀及應(yīng)用研究發(fā)展

施晨燕 趙志偉

東南大學(xué)電子科學(xué)與工程學(xué)院顯示技術(shù)中心

　　摘要：石墨烯是由碳原子六角結(jié)構(gòu)緊密排列的二維單層石墨層, 它可以包成零維的富勒烯, 卷成一維的碳納米管或者堆垛成三維的石墨, 故石墨烯是構(gòu)成其他石墨材料的基本單元。由于其特殊的電學(xué)、熱學(xué)、力學(xué)等性質(zhì)，石墨烯在納米電子器件、儲能材料、光電材料等方面均有潛在應(yīng)用。制備技術(shù)和應(yīng)用研究是目前石墨烯領(lǐng)域最為重要也是最為活躍的兩個研究方面。等離子增強化學(xué)氣相沉積法(plasma enhanced chemical vapor deposition，PECVD )是借助微波或射頻等使含有薄膜組成原子的氣體電離，在局部形成等離子體，而等離子體化學(xué)活性很強，很容易發(fā)生反應(yīng)，在基片上沉積出所期望的薄膜。

　　利用PECVD 方法制備石墨烯具有基本溫度低，成膜質(zhì)量好，生長面積大，透明度高等特點，近年來逐漸成為制備高質(zhì)量石墨烯的發(fā)展方向。本文通過簡要分析石墨烯的幾種主要制備方法(膠帶剝離法、化學(xué)剝離法、CVD 法、PECVD 法)的原理和特點，重點從結(jié)構(gòu)控制、質(zhì)量提高以及大面積生長等方面評述了PECVD 法制備石墨烯的研究進展，并展望了未來PECVD 方法制備低成本、大面積、高質(zhì)量石墨烯的可能發(fā)展方向，如適用于場發(fā)射材料的直立結(jié)構(gòu)石墨烯，適于做儲氫材料的多層、多褶皺的石墨烯等等。對于我們在石墨烯納米電子器件，超導(dǎo)材料，生化傳感器等方面的應(yīng)用研究有重大的意義。