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物理化学学报(Wuli Huaxue Xuebao)
2456 Acta Phys. -Chim. Sin. 2012, 28 (10), 2456-2464 October
[Review] doi: 10.3866/PKU.WHXB201209062
金属衬底上石墨烯的控制生长和微观形貌的STM 表征
张艳锋1,2,* 高 腾1 张 玉2 刘忠范1,*
1
( 北京大学化学与分子工程学院, 北京大学纳米化学研究中心, 北京100871;
2 北京大学工学院材料科学与工程系, 北京100871)
摘要: 目前化学气相沉积(CVD)方法在不同的金属基底上大规模生长获得石墨烯得到了广泛的应用; 同时扫
描隧道显微镜(STM)做为一种强大的精细直观的研究手段可以用于表征金属衬底上石墨烯的微观形貌, 指导
石墨烯的控制生长. 本文侧重于Cu 箔、Pt 箔和Ni 衬底上石墨烯的控制生长、表面微观形貌、表面缺陷态、堆垛
形式的阐述, 得到结论: (1) 两种溶碳量较低的金属(Cu, Pt)上, 石墨烯的生长都符合表面催化的生长机制, 同时
层间的范德华相互作用也可以诱导双层石墨烯的生长; (2) 衬底粗糙度的增加可以使石墨烯的电子态去简并
3
化, 从而破坏石墨烯面内π键共轭结构, 导致部分碳原子转变为sp 杂化; (3) 原生的褶皱是由于界面热膨胀系数
失配所导致; (4) Pt 箔表面石墨烯的平整度要远优于Cu 箔表面的石墨烯, 且不同晶面共存的基底对于石墨烯的
连续性并没有产生显著的影响.
关键词: 化学气相沉积; 金属基底; 石墨烯; 扫描隧道显微镜
中图分类号: O641
Controlled Growth of Graphene on Metal Substrates and STM
Characterizations for Microscopic Morphologies
ZHANG Yan-Feng1,2,* GAO Teng1 ZHANG Yu2 LIU Zhong-Fan1,*
1
( Center for Nanochemistry (CNC), College of Chemistry and Molecular Engineering, Peking University, Beijing 100871, P. R. China;
2Department of Materials Science and Engineering, College of Engineering, Peking University, Beijing 100871, P. R. China)
Abstract: Recently, chemical vapor deposition (CVD) has been widely applied to the large-scale
synthesis of graphene on various metal substrates. As a powerful and direct imaging method, scanning
tunneling microscopy (ST
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