需要对石墨烯的层数以及微观缺陷进行系统性的表征，此时就要用到基于激光拉曼散射效应的拉曼光谱。拉曼光谱是种能迅速了解石墨烯样品信息的原位无损检测方法，在拉曼光谱图中主要是分别位于，，的峰需要引起关注。其中峰是缺陷峰，主要用于衡量石墨烯的质量峰和峰的比值以及峰的半峰宽则可反映出石墨烯的层数。石墨烯的制备方法自从年用机械剥离法制得石墨烯以来，人们直在寻求种可控制备高质量大面积石墨烯的有效方法。在这股席卷全世界的石墨烯浪潮中，各国科学家陆续发展出了多种各有特色的制备方法。众多制备方法中最基础的就是采用的胶带机械剥离法，使用胶带对高定向热解石墨进行反复粘贴剥离得到石墨烯。但是这种方法制备周期长效率低层数不可控。表面外延生长法是种制备大面积高质量石墨烯的可行方法，主要分为使用贵金属单晶的表面外延生长法和高温蒸发法。其缺点是制备成本高条件苛刻过程复杂难以转移，故难以应用于大规模生产。此外，加利福尼亚大学洛杉矶分校的小组提出了另种新颖的方法他们使用强氧化剂将石墨氧化，石墨片层之间生成的羟基羧基等官能团会增加其亲水性将其分散在水中后，再还原即可得到石墨烯。这虽是种大规模制备石墨烯的方法，但不可忽略的是还原过程往往不够彻底，得到的石墨烯缺陷较大，故而限制了这种方法的应用。目前为止，制备石墨烯的主流方法，也即本文所采用的方法是化学气相沉积法易见，液态铜表面生长石墨烯单晶的晶畴往往小于固态铜个数量级以上，并且由于铜与钨衬底高温下相互浸润且作用力较强，使得液态铜上生长的石墨烯很难转移至绝缘基底，这就大大限制了它的应用，故本文不在此方面进行赘述，有兴趣的读者可自行查阅相关文献。使用富氧铜生长毫米级单晶常用于固态铜生长石墨烯单晶的气体主要是甲烷和氢气，有时也会用氩气稀释，其中氢气的作用方面是调节甲烷分解平衡，另方面则是还原保护作用，故整个体系几乎是无氧状态，以防铜被氧化。但是等人却另辟蹊径，在生长过程中主动引入氧，来抑制铜表面成核。他们发现通过引入氧，可以在铜晶的机理甲烷的高温催化分解石墨烯单晶的成核与生长氢的作用降温过程对石墨烯单晶生长的影响降温速率对单晶生长的影响降温时保护性气氛的影响第四章总结与展望参考文献致谢第章绪论石墨烯简介石墨烯于年由英国曼彻斯特大学的科学家和通过胶带机械剥离法首次获得。石墨烯拥有许多独特的性质，例如室温下极高的载流子迁移率反常的量子霍尔效应良好的导电导热性能以及强于钢铁十倍的机械强度。两位科学家也藉此获得了年诺贝尔物理学奖，同时也掀起了场全球范围内研究石墨烯的热潮。虽然机械剥离石墨烯具有诸多优异的性质，但所制得的石墨烯往往层数不可控，均性不佳，这大大制约了其应用范围。目前石墨烯通常的制备方法难以精确控制石墨烯的层数畴区大小边缘形态等，而这些恰恰是影响石墨烯性质的关键因素。因此，如何可控可重复地制备石墨烯对基础研究和实际应用而言都是亟须解决的问题。石墨烯的结构和性质简介石墨烯是碳的同素异形体之，是由型杂化的碳原子构成的二维蜂窝状结构。因为平面二维原子晶体在热力学上是不稳定的，所以人们最初不相信石墨烯可以独立稳定存在，但后来的研究证明石墨烯表面其实是有众多微小的起伏，提供了其热力学稳定的基础因此，石墨烯也只能算作准二维原子晶体注。在石墨烯内部，空穴和电子相互分离，室温下其载流子的浓度甚至高达，迁移率可达。石墨烯还具有很高的机械强度，每的石墨烯可承受的最大压力约为，这是由于其微观结构在受力时不会发生其它材料内部那样的原子重排，而是平面整体受力，故其有条件成为目前所知强度最高的材料。此外，石墨烯的导热系数高达，比表面积计算值为，高温时仍能稳定存在。这些优异的性质无不吸引了全球科学家的目光。注更多有关石墨烯的结构与性质的信息请参见武汉大学先进纳米材料实验室曾梦琪本科论文石墨烯的表征方法表征石墨烯的方法有很多，其中光学显微镜，是最简单快速的表主要过程包括升温过程退火过程生长过程和降温