至今尚未報(bào)道大于1厘米的高質(zhì)量AB堆疊雙層或多層石墨烯。在此,我們報(bào)道了用可控濃度的Ni制造和使用單晶Cu/Ni(111)合金箔,通過(guò)化學(xué)氣相沉積的方法生生長(zhǎng)大面積,高質(zhì)量AB堆疊雙層和ABA堆疊三層石墨烯薄膜。通過(guò)拉曼光譜和透射電鏡(包括選定的區(qū)域電子衍射和原子分辨率成像)對(duì)石墨烯薄膜的堆積順序、覆蓋范圍和均勻性進(jìn)行了評(píng)估。電遷移(載流子遷移率和帶隙可調(diào)性)和熱導(dǎo)率(雙層石墨烯的熱導(dǎo)率值約為2,300 W m
-1 K
-1)表明該膜具有優(yōu)異的質(zhì)量。測(cè)量了由260 nm厚的聚碳酸酯薄膜支撐的厘米級(jí)雙層石墨烯薄膜的拉伸載荷響應(yīng),并獲得了楊氏模量(478 GPa)和斷裂強(qiáng)度(3.31 GPa)的平均值。
Fig. 1 Cu/Ni(111)箔的制備與表征。
Fig. 2 雙層和三層石墨烯的拉曼測(cè)量。
Fig. 3 雙層石墨烯薄膜的TEM和LEED表征。
Fig. 4 AB堆疊雙層石墨烯薄膜的電傳輸測(cè)量,導(dǎo)熱率測(cè)量和拉伸測(cè)試。
相關(guān)研究成果于2020年由韓國(guó)蔚山國(guó)立科技學(xué)院Rodney S. Ruoff課題組,發(fā)表在Nature Nanotechnology (https://doi.org/10.1038/s41565-019-0622-8)上。原文:Large-area single-crystal AB-bilayer and ABAtrilayer graphene grown on a Cu/Ni(111) foil