本書根據(jù)作者多年的石墨烯薄膜制備經驗和研究成果，并結合國內外石墨烯薄膜制備的最新研究進展編撰而成。本書主要介紹基于化學氣相沉積法的石墨烯薄膜制備技術,首先對石墨烯概念、發(fā)展歷程和表征進行概括介紹，接著簡單介紹化學氣相沉積技術，然后系統(tǒng)介紹石墨烯的成核與生長、單晶石墨烯的制備、石墨烯的層數(shù)控制，進一步介紹石墨烯薄膜的轉移技術以及面向工業(yè)應用的石墨烯薄膜規(guī)�；苽浼夹g，最后對石墨烯薄膜現(xiàn)有制備技術進行總結，并對石墨烯薄膜的未來發(fā)展進行了展望。
本書對石墨烯薄膜制備技術進行了全面系統(tǒng)的介紹，既方便初學者對該技術快速了解，又能使專業(yè)科研與技術人員對該技術有系統(tǒng)深入的認識。希望本書能對石墨烯薄膜制備技術的發(fā)展與創(chuàng)新提供啟發(fā)與指導。
第1 章 石墨烯簡介/ 001
1.1 發(fā)展歷程 001
1.2 結構與性質 002
1.3 分類及命名 004
1.4 結構表征與性能測量 005
1.4.1 光學顯微分析 005
1.4.2 拉曼光譜分析 006
1.4.3 電子顯微分析 007
1.4.4 掃描探針顯微分析 008
1.4.5 其他表征技術 008
1.4.6 電學性能測量 008
1.5 石墨烯的應用 010
1.6 制備方法 011
參考文獻 012
第2 章 化學氣相沉積技術/ 017
2.1 CVD 的特征、分類及發(fā)展 017
2.1.1 CVD的特征 017
2.1.2 CVD的分類 018
2.1.3 CVD的發(fā)展 020
2.2 CVD 反應原理 021
2.2.1 CVD反應過程 021
2.2.2 CVD反應類型 022
2.2.3 CVD的熱、動力學原理 024
2.3 真空技術基礎 028
2.3.1 真空的概念及分類 028
2.3.2 真空系統(tǒng)抽氣過程定量描述 029
2.3.3 真空系統(tǒng)及真空泵 031
2.3.4 真空測量及真空檢漏 032
2.4 CVD 系統(tǒng)簡介 034
2.4.1 CVD系統(tǒng)的組成 034
2.4.2 常見CVD系統(tǒng) 035
2.5 CVD 反應過程控制 040
2.5.1 CVD反應的主要參數(shù) 040
2.5.2 CVD工藝參數(shù)及過程控制 041
2.6 CVD 制備石墨烯概述 042
2.6.1 CVD制備石墨烯的發(fā)展歷程 042
2.6.2 CVD制備石墨烯的分類 044
參考文獻 045
第3 章 石墨烯的成核與生長/ 047
3.1 石墨烯CVD 生長過程 047
3.2 氣相反應 048
3.3 甲烷的吸附與分解 050
3.4 活性基團 052
3.5 石墨烯的成核 055
3.6 石墨烯單晶的生長形狀 060
3.6.1 Wulff構型 060
3.6.2 熱力學平衡結構 060
3.6.3 動力學穩(wěn)定性和生長行為 063
3.6.4 單晶形狀的實驗結果 064
參考文獻 078
第4 章 石墨烯單晶制備/ 081
4.1 石墨烯成核密度的控制 081
4.1.1 基底表面的影響 081
4.1.2 碳雜質的影響 082
4.1.3 溫度的影響 086
4.1.4 甲烷和氫氣的影響 088
4.1.5 限域生長 089
4.1.6 氧的影響 090
4.1.7 基底表面鈍化 093
4.1.8 多級生長 094
4.1.9 定位成核 095
4.2 同取向外延生長 098
4.2.1 大面積Cu (111)單晶基底制備 099
4.2.2 石墨烯的外延生長 103
參考文獻 105
第5 章 石墨烯的層數(shù)控制/ 107
5.1 表面控制生長 108
5.1.1 共生長 109
5.1.2 面上生長 111
5.1.3 面下生長 121
5.1.4 影響石墨烯層數(shù)的因素 125
5.2 溶解度控制生長 143
5.2.1 降溫速度控制 144
5.2.2 容量控制 144
5.2.3 溶解度控制 146
參考文獻 148
第6 章 石墨烯薄膜的轉移/ 151
6.1 聚合物輔助基底刻蝕法 151
6.1.1 PDMS輔助轉移 152
6.1.2 PMMA輔助轉移 154
6.1.3 TRT輔助轉移 157
6.2 聚合物輔助剝離法 157
6.2.1 機械剝離 158
6.2.2 電化學剝離轉移 161
6.3 直接轉移法 166
6.3.1 熱層壓法 166
6.3.2 靜電吸附 167
6.3.3 “面對面”轉移 170
6.3.4 自組裝層 171
參考文獻 172
第7 章 面向工業(yè)應用的石墨烯薄膜制備/ 175
7.1 低溫制備技術 175
7.1.1 TCVD法 176
7.1.2 PECVD法 188
7.2 非金屬基底制備技術 193
7.2.1 半導體/絕緣介質基底 193
7.2.2 h-BN基底 209
7.2.3 玻璃基底 211
7.2.4 其他半導體或高k介質基底 215
7.3 大面積及工業(yè)化制備 217
7.3.1 片式制備 217
7.3.2 卷對卷制備與轉移 218
參考文獻 223
第8 章 總結與展望/ 228
參考文獻 232
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