等离子体加强化学气相沉积法(PECVD)制备石墨烯现状及应用研究发展

等离子体加强化学气相沉积法(PECVD)制备石墨烯现状及应用研究发展

施晨燕 赵志伟

东南大学电子科学与工程学院显示技术中心

　　摘要：石墨烯是由碳原子六角结构紧密排列的二维单层石墨层, 它可以包成零维的富勒烯, 卷成一维的碳纳米管或者堆垛成三维的石墨, 故石墨烯是构成其他石墨材料的基本单元。由于其特殊的电学、热学、力学等性质，石墨烯在纳米电子器件、储能材料、光电材料等方面均有潜在应用。制备技术和应用研究是目前石墨烯领域最为重要也是最为活跃的两个研究方面。等离子增强化学气相沉积法(plasma enhanced chemical vapor deposition，PECVD )是借助微波或射频等使含有薄膜组成原子的气体电离，在局部形成等离子体，而等离子体化学活性很强，很容易发生反应，在基片上沉积出所期望的薄膜。

　　利用PECVD 方法制备石墨烯具有基本温度低，成膜质量好，生长面积大，透明度高等特点，近年来逐渐成为制备高质量石墨烯的发展方向。本文通过简要分析石墨烯的几种主要制备方法(胶带剥离法、化学剥离法、CVD 法、PECVD 法)的原理和特点，重点从结构控制、质量提高以及大面积生长等方面评述了PECVD 法制备石墨烯的研究进展，并展望了未来PECVD 方法制备低成本、大面积、高质量石墨烯的可能发展方向，如适用于场发射材料的直立结构石墨烯，适于做储氢材料的多层、多褶皱的石墨烯等等。对于我们在石墨烯纳米电子器件，超导材料，生化传感器等方面的应用研究有重大的意义。