金属衬底在石墨烯化学气相沉积生长中的作用

程婷; 孙禄钊; 刘志荣; 丁峰; 刘忠范

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金属衬底在石墨烯化学气相沉积生长中的作用

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以过渡金属为催化衬底的化学气相沉积法(Chemical Vapor Deposition,CVD)已经可以制备与机械剥离样品相媲美的石墨烯,是实现石墨烯工业应用的关键技术之一。原子尺度理论研究能够帮助我们深刻理解石墨烯生长机理,为实验现象提供合理的解释,并有可能成为将来实验设计的理论指导。本文从理论计算的角度,总结了各种金属衬底在石墨烯CVD生长过程中的各种作用与相应的机理,包括在催化碳源裂解、降低石墨烯成核密度等,催化加快石墨烯快速生长,修复石墨烯生长过程中产生的缺陷,控制外延生长石墨烯的晶格取向,以及在降温过程中石墨烯褶皱与金属表面台阶束的形成过程等。在本文最后,我们对当前石墨烯生长领域中亟需解决的理论问题进行了深入探讨与展望。

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来源
《物理化学学报》 |2022年第1期|20-35|共16页
作者
程婷; 孙禄钊; 刘志荣; 丁峰; 刘忠范;
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作者单位

北京大学纳米化学研究中心;

北京石墨烯研究院;

基础科学研究所多维碳材料中心;

蔚山国立科技大学材料科学与工程学院;

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原文格式 PDF
正文语种 chi
中图分类表面现象的物理化学;
关键词
石墨烯; 化学气相沉积; 外延; 催化; 第一性原理计算;

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