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

施晨燕 趙志偉

東南大學電子科學與工程學院顯示技術中心

　　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、熱學、力學等性質(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用。制備技術和應用研究是目前石墨烯領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，而等離子體化學活性很強，很容易發(fā)生反應，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，超導材料，生化傳感器等方面的應用研究有重大的意義。