高质量石墨烯制备及拉曼表征
南京大学高力波教授、奚啸翔教授等多个课题组合作,采用质子辅助的CVD方法生长制备出了无褶皱的超平石墨烯。该方法成功解决了传统CVD制备石墨烯过程中由于石墨烯与基质材料强耦合作用而形成的褶皱,这为石墨烯在二维电子器件等领域的应用扫除了一大障碍。文章表明,在质子辅助的CVD制备方法中,质子能够渗透石墨烯,对石墨烯和衬底之间的范德瓦尔斯相互作用进行去耦合,使褶皱完全消失。该方法还可以对传统CVD制备过程中产生的褶皱进行很大程度的去除。此外,通过新方法制备的超平石墨烯材料,不仅具有优异的清洁能力,还在测量中展示了室温量子霍尔效应。研究认为,质子辅助的CVD方法不仅能制备出高质量的石墨烯,并且对制备其他种类的纳米材料具有普适性,为制备高质量的二维材料提供了一种新途径。相关成果发表在Nature。值得一提的是,文章中对样品进行了高质量的变温Raman测量(Montana Instruments公司生产的Cryostation® 系列高性能恒温器与普林斯顿光谱仪联合测量完成),清晰的展示了不同制备与处理条件的石墨烯G峰和2D峰随温度变化的峰位移动。揭示了石墨烯与衬底之间相互作用的强弱以及石墨烯受到的应力大小。