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化学气相沉积法制备石墨烯的铜衬底预处理研究

王浪 冯伟 杨连乔 张建华

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化学气相沉积法制备石墨烯的铜衬底预处理研究

王浪, 冯伟, 杨连乔, 张建华

The pre-treatment of copper for graphene synthesis

Wang Lang, Feng Wei, Yang Lian-Qiao, Zhang Jian-Hua
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  • 铜作为一种在化学气相沉积法制备石墨烯中被广泛采用的衬底材料,其表面形貌和质量对石墨烯的品质有较大的影响. 提出了一种简单有效的铜衬底预处理方法,在生长石墨烯前,将铜衬底在浓度为1 mol/L的硝酸铁水溶液中进行预刻蚀,研究了不同刻蚀时间的影响. 发现当预刻蚀时间为90 s时,经石墨烯生长后得到了相对平整且无杂质颗粒的表面;与盐酸预刻蚀及电化学抛光方法进行了比较,实验结果表明,硝酸铁溶液预刻蚀的效果优于盐酸处理,可与电化学抛光效果比拟,且操作更为简单快捷. 经过不同型号铜衬底实验验证,此方法具有普遍适用性.
    Graphene synthesis by chemical-vapor-deposition (CVD) has attracted great interest. As the substrates for graphene growth, copper has become a common choice because its capacity could produce high-quality and uniform monolayer graphene. Morphology and surface conditions of the copper foil have great influence on the quality of the graphene grown on it. Here we report a rapid and effective copper pre-treatment method to improve the quality of graphene. After a pre-etching in 1 mol/L Fe(NO3)3 aqueous solutions for 90 s, the quality of the copper foil surface has been improved. Compared with the HCl treatment and electro-chemical polishing, Fe(NO3)3 pre-etching can generate a better result and has been verified to have general applicability for different types of copper foils.
    • 基金项目: 国家重点基础研究发展计划(973计划)(批准号:2011CB013100)和国家科技支撑计划(批准号:2011BAE01B14)资助的课题.
    • Funds: Project supported by the National Basic Research Program of China (Grant No. 2011CB013100), and the National Key Technology Research and Development Program of the Ministry of Science and Technology of China (Grant No. 2011BAE01B14).
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出版历程
  • 收稿日期:  2014-03-15
  • 修回日期:  2014-04-29
  • 刊出日期:  2014-09-05

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