CVD生长石墨烯的无水转移法
CVD生成石墨烯
化学气相沉积（CVD）法是近年来发展起来的，制备石墨烯的新方法，采用该法制备的石墨烯具有质量高尺寸大等优点，是实现工业化生产潜力最大的方法之一。
CVD法制备石墨烯的步骤石墨烯在金属催化剂表面的CVD 生长是一个复杂的多相催化反应体系。
该过程主要涉及以下几个基元步骤：(1) 烃类碳源在金属催化剂基底上的吸附与分解；(2) 表面碳原子向催化剂体相内的溶解以及在体相中的扩散；(3) 降温过程中碳原子从催化剂体相向表面的析出；(4) 碳原子在催化剂表面的成核及二维重构，生成石墨烯。
化学气相沉积生长石墨烯的基本步骤：（1）碳源在催化剂表面吸附；（2）碳源脱附；（3）碳源的脱氢分解；（4）碳原子在催化剂表面的迁移；（5）碳原子在表面直接成核并生长成石墨烯；（6）碳原子在高温下溶入金属体相；（7）碳原子在金属体内扩散；（8）降温，碳原子从金属体相中析出，并在表面成核生长石墨烯。
CVD法生成石墨烯的机理首先碳源在催化剂表层分解，形成碳原子，形成的碳原子一部分在催化剂表面直接成核形成石墨烯，另一部分碳原子渗透进入催化剂体相，并和金属形成合金。
当温度降低，碳在催化剂体相中的溶解度降低，高温时渗透进入的体相的碳原子就在催化剂表面析出，并优先在晶界、台阶等缺陷处成核形成石墨烯。
除去扩散进入金属体相的碳原子，碳源分解生成的部分碳原子会在金属表面直接形成石墨烯。
这是一个表面催化的过程，对于溶碳量较低的金属(如Cu)，其上石墨烯的生长主要遵循这种机理。
CVD生长石墨烯主要包括两个路径，一个路径是“直接生长”，催化裂解出来的碳原子直接在催化剂表面成核、进而生长成石墨烯薄膜；另一个路径则是“迂回生长”，催化裂解的表面碳原子渗透进入体相溶解后，再在表面析出，成核生长形成石墨烯薄膜。
两个平行生长路径的贡献，取决于金属催化剂的溶碳能力、金属碳化物的生成及其在生长温度下的化学稳定性。
CVD法制备石墨烯碳源的选择在金属催化基底作用下，常选用气态烃类碳源特别是甲烷(CH4)作为前驱体,用来生长单层石墨烯。
cvd石墨烯的制备与转移 -回复
cvd石墨烯的制备与转移-回复如何制备和转移cvd石墨烯。
第一步：制备cvd石墨烯的原料要制备cvd石墨烯，首先需要准备一些原料和设备。
以下是制备cvd石墨烯所需的材料和设备：1. 金属基底：常用的金属基底有铜、镍和钯等。
金属基底需要具有良好的热传导性和机械稳定性。
在制备cvd石墨烯时，金属基底扮演着催化剂的角色，帮助在基底上生长石墨烯晶格。
2. 石墨烯前体材料：常用的石墨烯前体材料有甲烷和乙烯等。
这些化学物质经过热解后可以产生碳原子并沉积在金属基底上，形成石墨烯晶格。
3. 反应室：反应室是用于进行化学气相沉积（chemical vapor deposition, CVD）的设备。
反应室内需要保持高温和低压条件，并通过控制气体流量来调节石墨烯的生长速率和质量。
第二步：cvd石墨烯的制备过程一般来说，将金属基底放置在反应室中，加热到适当的温度（通常是1000-1200摄氏度）。
然后，在反应室中引入石墨烯前体材料和载气（一般为氩气或氢气），并保持适当的压力和流量。
石墨烯前体材料会在金属基底表面热解，产生碳原子，并随后沉积在金属基底上，形成石墨烯晶格。
这个过程中的关键是控制反应室内的温度、压力和气体流量。
适当的参数设置可以保障石墨烯的生长质量和速率。
此外，选择合适的石墨烯前体材料和金属基底也会影响石墨烯的质量。
第三步：转移cvd石墨烯cvd石墨烯通常是在金属基底上生长的，但通常并不需要将石墨烯保留在金属上。
因此，转移石墨烯是制备好的石墨烯材料的下一步。
以下是一种常用的方法用于cvd石墨烯的转移：1. 清洗金属基底：在将石墨烯转移到其他基底之前，需要先清洗金属基底。
可以使用溶剂（如乙醇）清洗去除表面的杂质。
2. 转移膜技术：转移膜技术是一种常用的方法，用于将石墨烯从金属基底上转移到其他基底上。
这种技术通常涉及到以下几个步骤：a. 将粘性材料施加在石墨烯和基底之间，形成一层粘合剂。
b. 轻轻将另一个基底压在粘合剂上，使其黏附在石墨烯上。
cvd生长氧化还原石墨烯
cvd生长氧化还原石墨烯英文回答：Chemical Vapor Deposition (CVD) is a widely used technique for the growth of two-dimensional (2D) materials, such as graphene. The process involves the decomposition of a gas precursor on a substrate, typically a metal foil, to form the desired material. In the case of graphene, the precursor gas is typically a hydrocarbon, such as methane or ethylene, which is decomposed on a metal catalyst, such as copper or nickel.The growth of graphene by CVD can be achieved by either a top-down or bottom-up approach. In the top-down approach, a thin layer of carbon is deposited on a substrate and then etched to form graphene. In the bottom-up approach, graphene is grown directly on the substrate by the deposition of carbon atoms from the precursor gas.The growth of graphene by CVD is a complex process thatis influenced by a number of factors, including the substrate, the precursor gas, the growth temperature, and the growth time. The substrate plays a critical role in the growth of graphene, as it provides a surface for the nucleation and growth of the graphene crystals. The precursor gas also plays an important role, as it provides the carbon atoms that are necessary for the growth of graphene. The growth temperature and the growth time also affect the quality of the graphene that is grown.The growth of graphene by CVD is a promising technique for the production of high-quality graphene for a varietyof applications, including electronics, energy storage, and catalysis.中文回答：化学气相沉积 (CVD) 是一种广泛用于生长二维 (2D) 材料（例如石墨烯）的技术。
cvd石墨烯的制备与转移 -回复
cvd石墨烯的制备与转移-回复石墨烯是由单层碳原子通过共价键连接而成的二维结构材料。
它具有极高的导电性、热导率和机械强度，且透明度很高，因此在能源、电子、光学等领域具有广泛的应用前景。
本文将详细介绍石墨烯的制备与转移的步骤。
1. 石墨烯的制备方法目前常用的石墨烯制备方法有机械剥离、化学气相沉积法、化学气液相沉积法和纳米碳颗粒还原法等。
其中，机械剥离法是一种简单易行的方法，可以通过机械手段将石墨材料剥离为单层石墨烯。
而化学气相沉积法和化学气液相沉积法则可以在大规模制备石墨烯。
2. 机械剥离法制备石墨烯机械剥离法是通过机械手段将石墨材料剥离为单层石墨烯。
首先，选取一段石墨材料，例如石墨矿石或石墨石。
然后，使用胶带将石墨材料粘贴在平滑的固体表面上。
再用另一块胶带迅速撕下，这样会将石墨材料剥离成较薄的层次，重复多次可以得到单层石墨烯。
3. 化学气相沉积法制备石墨烯化学气相沉积法是通过在高温环境下将气态碳源分解并沉积在基底上制备石墨烯。
首先，将金属基底（如铜、镍等）放入石墨炉中，在高温下预处理金属基底。
然后，在高温下加入适量的碳源气体（如甲烷、乙烯等），使其分解生成碳原子。
这些碳原子会在金属基底表面沉积并形成石墨烯。
4. 化学气液相沉积法制备石墨烯化学气液相沉积法是在有机溶剂中溶解石墨氧化物，并通过还原剂还原制备石墨烯。
首先，在有机溶剂中溶解石墨氧化物，形成石墨烯预体溶液。
然后，加入适量的还原剂，如乙醇、异丙醇等，使溶液中的石墨氧化物还原为石墨烯。
最后，通过过滤或离心等方法将石墨烯分离出来。
5. 石墨烯的转移方法在石墨烯制备完成后，需要将其从基底上转移到目标基底上。
常用的转移方法有胶带法、湿法转移法和干法转移法等。
胶带法是最简单的方法，将石墨烯暴露在基底上，再用胶带迅速撕下，将石墨烯剥离。
湿法转移法是在石墨烯和目标基底之间涂覆一层水溶性的胶体，如聚酯酯、聚甲基丙烯酸甲酯等，然后将水溶液极速蒸发，使石墨烯沉积在目标基底上。
石墨烯转移综述
黄曼1，郭云龙2*，武斌2，刘云圻2,付朝阳1*，王帅1*1. 华中科技大学化学与化工学院，湖北武汉 4300742. 中国科学院化学研究所有机固体重点实验室，北京100190摘要目前化学气相沉积（CVD）法合成石墨烯得到了人们的广泛研究。
其中如何将生长的石墨烯材料转移到与各种器件匹配的基底上是十分重要的科学问题。
文章通过总结与分析目前CVD法石墨烯的几种主要转移技术，从方法、特点和结果等方面综述了转移技术的研究进展，并对转移技术的未来做出了展望。
关键词化学气相沉积法；石墨烯；转移Research Progress in transfer techniques of graphene by chemical vapor depositionHuang Man1, Guo Yunlong2*, Wu Bin2, Liu Yunqi2, Fu Chaoyang1*, Wang Shuai1* 1.School of Chemistry and Chemical Engineering, Huazhong University of Scienceand Technology, Wuhan 430074, China2.Beijing National Laboratory for Molecular Sciences, Key Laboratory of OrganicSolids, Institute of Chemistry Chinese Academy of Sciences, Beijing 100190, ChinaAbstract The growth of graphene by chemical vapour deposition (CVD) is being widely studied. The transfer of CVD-grown graphene onto a substrate for making devices is a very important area of research. In this paper, six main transfer techniques of CVD-grown graphene are analyzed. Also, the recent advances in the methods, characteristics and results of the transfer techniques of CVD-grown graphene are discussed. Finally, the future of transfer techniques is briefly introduced.Keywords：Chemical vapor deposition; Graphene; transfer_______________________________________作者：黄曼（1988-），女，硕士，从事石墨烯的制备、表征及性能研究；*通讯作者：付朝阳（1968-），男，副教授，博士，电话-704，（电子信箱）；王帅（1974-），男，教授，博士，（手机），（电子信箱），国家自然科学基金项目（），跨世纪优秀人才和国家青年千人项目资助；郭云龙（1982-），男，助研，博士，（手机），（电子信箱）.引言自2004年英国曼彻斯特大学物理学教授Geim等发现石墨烯(graphene)1，便掀起了世界各国科学家研究石墨烯的热潮。
cvd石墨烯的制备与转移
cvd石墨烯的制备与转移CVD石墨烯的制备与转移引言：石墨烯作为一种二维材料，具有优异的电学、热学和力学性能，在电子器件、传感器、催化剂等领域具有广泛的应用前景。
其中，化学气相沉积（CVD）是一种常用的制备方法，可以在金属衬底上快速高效地合成大面积的石墨烯薄膜。
本文将重点介绍CVD石墨烯的制备过程以及转移技术。
一、CVD石墨烯的制备过程1. 基本原理CVD石墨烯的制备是通过在高温环境下使碳源气体分解生成石墨烯，并在金属衬底表面沉积形成薄膜。
常用的碳源气体有甲烷、乙烯等。
在高温条件下，碳源气体分解生成碳原子，然后在金属表面进行扩散和聚合，最终形成石墨烯结构。
2. 制备步骤（1）准备金属衬底：常用的金属衬底有镍、铜等。
首先需要对金属衬底进行表面处理，以提高石墨烯的生长质量。
（2）预处理：将金属衬底放入热处理炉中，在惰性气氛下进行退火处理，去除表面氧化物等杂质。
（3）生长条件设置：将处理后的金属衬底放入石墨炉中，加热到适当的温度。
同时，通过注入碳源气体和惰性气氛来控制反应气氛。
（4）生长时间控制：根据需要得到的石墨烯薄膜厚度，控制反应时间。
一般情况下，生长时间越长，石墨烯的厚度越大。
（5）冷却处理：将反应结束后的金属衬底冷却至室温，取出即可得到CVD生长的石墨烯。
二、CVD石墨烯的转移技术将CVD生长的石墨烯从金属衬底上转移到目标衬底上是进行后续器件制备的关键步骤。
常用的转移技术有机械剥离法、热释放法和湿法转移法。
1. 机械剥离法机械剥离法是最早被采用的一种石墨烯转移技术。
通过在石墨烯上涂覆一层粘性较弱的聚合物，然后用胶带或支撑材料将石墨烯剥离下来，再将其转移到目标衬底上。
这种方法操作简单，但对石墨烯的质量和完整性要求较高。
2. 热释放法热释放法通过在金属衬底上生长一层较厚的二硫化钼（MoS2）薄膜，然后通过加热使MoS2与金属衬底分离，从而将石墨烯转移到目标衬底上。
这种方法相对较容易实现，但需要使用高温来实现MoS2与金属衬底的分离。
石墨烯的制备及转移简介
石墨烯的制备及转移简介石墨烯的制备方法可分为固相法、液相法和气相法(图1)。
图1石墨烯的制备(a—c)固相法：(a)机械剥离法；(b)SiC上外延生长；(c)等离子体刻蚀打开CNTs获得石墨烯纳米条带；(d—f)溶液法：(d)液相剥离获得氧化石墨烯片；(e)通过热AFM针尖和激光还原GO；(f)单体组装获得不同形貌的GNRs；(g)CVD装置示意图；(h)CVD生长机制：甲烷裂解产生碳；Ni基底溶解和析出碳(左)，铜基底吸附碳(右)；石墨烯的后续生长1、固相法固相法包括机械剥离法和SiC外延法。
胶带机械剥离高定向热解石墨(图1(a))可以获得高质量石墨烯，该方法效率低且成本高。
在单晶SiC上通过真空石墨化外延生长可获得石墨烯(图1(b))。
所获得的外延石墨烯质量高、层数可控，可制备大尺寸的石墨烯，但由于高反应温度和SiC材料的高成本，SiC外延生长石墨烯成本很高，并且无论从产物质量上还是晶粒尺寸上都略逊于机械剥离法获得的石墨烯。
2、液相法氧化还原法是一种常见的液相法制备石墨烯材料的方法，该方法成本低、产量高，但产物有缺陷。
石墨烯衍生材料如氧化石墨烯(graphene oxide，GO)常用液相法制备。
液相法制备的GO溶液在水中可完全分散从而获得几乎独立存在的GO层片的悬浮液(图1(d))。
GO溶液可在多种表面上沉积成膜，还原可得到还原氧化石墨烯(rGO)薄膜。
除使用还原剂外，GO在惰性气体中加热、催化剂辅助光照或高温作用、电还原等也可以还原。
原子力显微镜(AFM)的热针尖、激光束和脉冲微波可以实现精细的局部GO还原(图1(e))。
通过加热AFM探针进行热化学纳米光刻可以获得纳米尺度图样化的rGO，不会造成探针的磨损和样品的破损。
rGO图样的宽度可控制在12—20μm。
激光辐照还原也可以实现rGO图样化。
热探针还原和激光还原GO具有可靠、清洁、快速、易操作的优点。
3、气相法石墨烯应用于电子器件的先决条件是获得高质量、大面积的石墨烯，无论液相法还是机械剥离法都很难获得。
cvd_铜箔_连续生长石墨烯_理论说明
cvd 铜箔连续生长石墨烯理论说明1. 引言1.1 概述在过去几十年中，石墨烯作为一种具有出色的物理和化学特性的二维材料，在科学界引起了巨大的关注。
它具有高导电性、高透明性、稳定性等优点，可以应用于电子器件、能源储存、催化和生物医学等领域。
尽管石墨烯的制备方法有很多种，但化学气相沉积（CVD）是一种最常用且有效的方法之一。
本文将重点介绍CVD铜箔连续生长石墨烯的理论说明。
首先，我们将介绍CVD 方法及其在石墨烯生长中的应用。
然后，我们将探讨铜箔作为衬底材料的优势以及该材料对石墨烯生长的影响。
最后，我们将详细解析石墨烯生长的机制，并分析其中涉及的关键因素。
1.2 文章结构本文共分为五个主要部分。
本引言部分是第一部分，主要对全文进行概述和总体框架的介绍。
接下来第二部分将详细讲解CVD铜箔连续生长石墨烯的理论说明。
第三部分将介绍我们的实验设计以及对实验结果的详细分析和讨论。
第四部分将解释和讨论实验结果，同时探讨CVD铜箔连续生长石墨烯所具有的优势和挑战。
最后，第五部分是结论部分，总结全文内容，并对未来研究方向进行展望。
1.3 目的本文的主要目的是通过理论说明和实验结果分析，深入了解CVD铜箔连续生长石墨烯的过程以及其中涉及的关键因素。
通过对铜箔作为衬底材料的优势进行探讨，希望能够进一步推动石墨烯在各领域中的应用。
此外，本文还旨在总结目前CVD方法制备石墨烯所面临的挑战，并提出未来研究方向，为相关领域的学者提供参考和启示。
以上就是“1. 引言”部分内容的详细描述，请按需使用。
2. CVD铜箔连续生长石墨烯理论说明:2.1 CVD方法介绍:CVD（化学气相沉积）是一种常用的合成石墨烯的方法之一。
该方法基于在高温下通过加热并使其分解的碳源与金属衬底反应，从而在表面上连续生长单层或多层石墨烯薄膜。
CVD方法具有可扩展性、过程参数可调控以及高质量等优点，因此被广泛应用于石墨烯的制备。
2.2 铜箔作为衬底材料的优势:在CVD法中，铜箔是最常用的衬底材料之一。
cvd石墨烯的制备与转移 -回复
cvd石墨烯的制备与转移-回复CVD石墨烯的制备与转移石墨烯是由高度有序排列的碳原子构成的二维薄膜，具有出色的电学、热学和力学性能。
由于这些特性，石墨烯在许多领域，如电子学、能源储存和催化剂等方面具有广泛的应用前景。
而其中一种制备石墨烯的技术是化学气相沉积（Chemical Vapor Deposition，CVD）。
CVD石墨烯的制备过程可以分为以下几个步骤：第一步：基底处理在进行CVD石墨烯制备之前，需要对使用的基底进行处理。
常见的基底材料有金属（如铜）和二氧化硅（SiO2）等。
对于金属基底，通常需要进行化学清洗和退火处理，以去除表面的污染物和应力，获得平整的表面。
对于二氧化硅基底，同样需要进行清洗，然后利用热处理方法提高其亲石墨烯性能。
第二步：反应室设置与前处理在进行CVD石墨烯制备之前，需要搭建一个适合的反应室。
该反应室通常由石英制成，具有较高的耐高温性能。
然后，在反应室中进行预处理，以消除和减少可能影响石墨烯生长的杂质和污染物。
第三步：预热与气体流入在制备CVD石墨烯之前，需要对反应室进行预热，使得反应室内温度达到适宜的反应温度（通常在800C至1000C之间）。
然后，在反应室中通过精确控制的气体流入，将所需的反应物输送到反应室中。
常用的反应气体是甲烷（CH4）。
第四步：石墨烯生长当反应室达到所需的温度并且反应气体进入反应室后，石墨烯开始生长。
石墨烯的生长机制是通过碳原子的化学蒸发沉积在基底表面，然后在基底上形成原子层状结构。
反应室内的反应气体经过化学反应，产生氢气和碳化氢等中间产物，然后通过基底表面的扩散运动，使得碳原子沉积在基底上并形成石墨烯。
第五步：转移到目标基底当石墨烯成功生长在基底上后，需要进行转移将其转移到目标基底上。
常用的转移方法有机械剥离法和化学剥离法。
机械剥离法是通过将石墨烯基底与目标基底接触，并使用粘性胶带或其他方法将石墨烯从原基底上剥离，并贴附到目标基底上。
化学剥离法则是通过在石墨烯与基底之间加入溶剂，如酸或有机溶剂，使得石墨烯与基底之间的黏附力降低，然后通过机械手段将其转移到目标基底上。
cvd石墨烯的制备与转移 -回复
cvd石墨烯的制备与转移-回复CVD石墨烯的制备与转移引言：石墨烯（Graphene）是由一层厚度仅为一个原子的碳原子组成的二维材料。
由于其独特的结构与优异的电学、热学和力学性能，石墨烯被广泛认为是革命性的材料之一，具有巨大的应用潜力。
其中，CVD（化学汽相沉积）被广泛应用于石墨烯的制备与转移，本文将一步一步回答关于CVD石墨烯制备与转移的相关问题。
一、什么是CVD石墨烯？CVD（化学汽相沉积）是一种通过在特定条件下将气体反应生成薄膜或二维材料的方法。
在CVD石墨烯的制备过程中，碳源气体会在高温下反应生成石墨烯，并沉积在衬底表面上。
CVD制备石墨烯的方法具有成本低、规模化生产的优势，并且可以在不同类型的衬底上制备石墨烯。
二、CVD石墨烯的制备步骤是什么？1. 衬底制备：选择合适的衬底材料，并进行表面清洗和处理。
常用的衬底材料包括硅（Si）、氮化硅（SiO2）和金属。
2. 衬底预处理：对衬底进行预处理，常用的方法包括聚合甲基丙烯酸甲酯（PMMA）涂覆和高温退火处理。
PMMA涂覆可以提供骨架结构，帮助石墨烯在衬底上定位，而高温退火处理可以去除PMMA并增强石墨烯与衬底之间的粘附力。
3. CVD实验：将预处理过的衬底置于CVD反应室中，建立惰性气氛（通常是氢气和氩气的混合物），然后加入碳源气体（例如甲烷）。
通过控制反应室内的温度和压力，使得碳源气体发生裂解并生成石墨烯。
4. 石墨烯转移：将制备好的石墨烯从衬底上转移到目标基板上。
常用的转移方法包括湿法和干法。
三、CVD石墨烯的转移方法有哪些？湿法转移方法：1. PMMA包裹法：先在石墨烯上涂覆一层PMMA，然后用溶剂将PMMA与衬底分离，最后将石墨烯转移到目标基板上。
2. 热压法：将石墨烯与目标基板通过热压技术转移，利用温度和压力的作用将石墨烯牢固地粘附在目标基板上。
干法转移方法：1. 空气浮法：将石墨烯直接从衬底上剥离，在气氛中浮于空中，然后通过静电吸附将石墨烯转移到目标基板上。
pecvd法制备石墨烯的生长机理及其应用研究
pecvd法制备石墨烯的生长机理及其应用研究石墨烯是一种由碳原子组成的二维晶体结构材料，具有超薄、高导电性、高热导性等优异的性质，因此在材料科学、电子学和能源领域具有广泛的应用前景。
PECVD（Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition）法是一种常用的制备石墨烯的方法，其生长机理和应用研究对于石墨烯的进一步发展具有重要的指导意义。
PECVD法制备石墨烯的生长机理与其他方法相比较复杂，但是其利用电解离的等离子体形成的活性物种和碳源进行反应的方式，可以实现高质量、大面积的石墨烯生长。
具体来说，PECVD法使用的常见碳源有甲烷、乙烯等，通过激活等离子体产生的活性物种与碳源分子发生反应，使得碳原子逐层沉积在衬底上形成石墨烯。
在生长过程中，衬底表面导电性的选择以及控制衬底温度、气氛组成和射频功率等参数对石墨烯的形貌和性质具有重要影响。
石墨烯作为一种前沿材料，具有广泛的应用前景。
首先，石墨烯在电子学领域的应用方面具有潜力巨大。
由于其高电子迁移率和透明性，石墨烯可用于制造更小、更快、更高效的电子产品。
其次，石墨烯在能源领域也有广泛的应用。
石墨烯具有良好的导电性和热导性，能够作为电池、超级电容器等能源存储和转换器件的理想材料。
此外，石墨烯还可用于制备柔性电子设备、传感器和光学器件等。
然而，目前的PECVD法在制备石墨烯方面还存在一些问题和挑战。
首先，制备石墨烯的过程需要高温和高真空条件，制备过程较为复杂。
其次，大面积的石墨烯生长过程中，可能会出现石墨烯收缩和裂纹等问题，限制了其应用范围。
因此，今后的研究应该致力于寻找更加有效且简单的制备石墨烯的方法，并且进一步提高石墨烯的质量和可控性。
总之，PECVD法制备石墨烯的生长机理和应用研究对于石墨烯领域的发展具有重要的指导意义。
随着技术的不断进步，相信PECVD法在石墨烯制备领域仍然具有巨大的潜力，将推动石墨烯在材料科学、电子学和能源领域的应用实现更大的突破和发展。
石墨烯cvd连续生长工艺
石墨烯cvd连续生长工艺
石墨烯的化学气相沉积（CVD）连续生长工艺是一种重要的制备
方法，它可以在连续的基底上生长出高质量的石墨烯薄膜。
CVD是
一种常用的化学气相沉积技术，通过在高温下使气体中的碳原子沉
积在基底表面上形成石墨烯薄膜。
在石墨烯CVD连续生长工艺中，通常需要一个连续的基底材料，比如镍、铜或者其他金属基底。
首先，基底被放置在反应室中，并
加热到较高温度，通常在1000摄氏度以上。
然后，在反应室中引入
含有碳源气体（比如甲烷、乙烯等）的气体混合物。
碳源气体在高
温下分解，释放出碳原子，这些碳原子在基底表面沉积并形成石墨
烯薄膜。
在连续生长工艺中，需要保持反应室中的温度、气体流速和压
力等参数的稳定，以确保石墨烯薄膜的质量和均匀性。
此外，还需
要考虑基底的连续输送和石墨烯薄膜的连续监测和控制，以实现连
续生长的过程。
石墨烯CVD连续生长工艺的优点包括生产效率高、适用于大面
积薄膜生长等。
然而，工艺中也存在一些挑战，比如如何实现高质
量石墨烯薄膜的连续生长、如何降低生产成本等问题，这些都需要进一步的研究和改进。
总的来说，石墨烯CVD连续生长工艺是研究石墨烯制备中的重要方法，它在电子器件、光学器件等领域具有重要的应用前景，因此对其工艺的研究和优化具有重要意义。
石墨烯研究史(含CVD气相沉积转移)
1.1 石墨烯的研究历史1.引言碳元素在自然界中占有重要且独特的地位，在恒星中，三个α粒子的融合导致了碳元素的形成，而这种形成过程又在宇宙中重元素的形成过程中占有重要地位。
碳原子相互连接形成网络构型的能力为有机化学的基础，同样也是生命得以形成的本源。
碳原子本身甚至在大多数情况下都存在复杂的行为，形成各种独特的结构。
如人们早已知晓的石墨与金刚石结构，又如最近才发现的富勒烯和碳纳米管结构。
1985 年富勒烯被发现（1996 年其发现者获诺贝尔奖）以来，纳米结构碳材料在过去的 25 年中一直处于研究的中心位置。
尽管如此众多的结构先后被发现，但碳元素的二维结构在很长一段时间内令人惊奇的没有被发现。
直到2004年，Adre Geim和Novselov宣布了极其简便的制备石墨烯的方法，以及对其物性测量的结果，产生了深远的影响。
2010年，由于石墨烯的发现，Geim和Novselov 被授予诺贝尔物理奖。
石墨烯的早期研究石墨烯作为一个概念由来已久，至少可以追溯到1947年Wallace撰写的那篇开创性的影响深远的文章。
文中 Wallace推导出了石墨烯的布里渊区中K点附近电子结构的E(k)色散关系。
然而，早期学界对碳纳米结构的研究兴趣少之又少。
这点可以由1960年ISI对碳纳米结构每年的发表文章的数量体现出来。
同时，通过计入一定的时间延迟，图中也显示出每种新的碳纳米结构的出现，对文献数量的影响。
单层石墨烯及多层石墨烯实际上在1962年就已经被Boehm制备出来，直到1970年代，才因为在石墨中插入制备化合物的工作为人所知。
他制备石墨烯的方法基于还原氧化石墨烯的基本思想，并广泛地被后人所采用。
Boehm在对石墨烯的早期表征中，采用了X射线衍射的方法，并尝试在特定区域测量其厚度。
虽然1962年得表征手段不如现代技术那么先进，Boehm的工作因为其清晰独到的简介而格外引人注目。
制备单层及多层石墨烯的方法，之后发展了起来，有些方法基于从大块的石墨上剥离出小块来。
绝对干货CVD法制备石墨烯的工艺流程详解
绝对干货CVD法制备石墨烯的工艺流程详解【材料+】说：我们知道，石墨烯发现源于最初是用透明胶带从石墨晶体上“粘”出一片石墨烯的，一提起石墨，小伙伴们都不陌生，平常使用的铅笔芯就是石墨。
从碳源到石墨烯，要经历怎样的过程，对于石墨烯小白来说，能不能制备石墨烯，如何制备石墨烯呢？今天小编就从专业的角度来为你解读CVD法制备石墨烯的奥秘······众所周知，直接剥离法制备石墨烯的产量低，工序复杂，不适宜实际的工业需求。
随着化学气相沉积法的出现，石墨烯的工业化生产变成了可能。
化学气相沉积法（CVD）最早出现在二十世纪六十年代，主要用来制备高纯度、高性能的固体薄膜。
石墨烯的化学气相沉积的原理是：将一种含碳的气态物质在高温和高真空的环境下，用氢气作为还原性气体，通入到炉内，生成石墨烯全部都是沉积的衬底表面。
石墨烯用化学气相沉积法制备的设备管式炉，微波等离子CVD设备、射频化学气相沉积法等[1-3]。
CVD管式炉：设备简单，操作容易，但是反应温度高，时间较长，耗费能量较大，无法制备大面积的石墨烯；此外，由于没有压力，薄膜生长容易形成褶皱，减小平整度。
图1 CVD管式炉微波等离子CVD设备：是将微波发生器产生的微波用波导管经隔离器进入反应器，并通入甲烷和氢气的混合气体，从而产生甲烷-氢气等离子体，在基底表面进行沉积。
此法由于具有等离子体的辅助沉积，使其有沉积温度低，时间短等优点。
图2 微波等离子CVD设备磁控溅射CVD设备：磁控溅射CVD系统属于冷壁腔CVD系统，也就是说在反应中只有衬底处是有效的加热区；高温下，碳氢气体只在衬底上分解，不会造成碳过多而产生的抑制石墨烯生长的现象。
图3 磁控溅射CVD设备1CVD法制备的工艺流程CVD法制备石墨烯的基本过程是：把基底金属箔片放入炉中，通入氢气和氩气或者氮气保护加热至1000℃左右，稳定温度，保持20min左右；然后停止通入保护气体，改通入碳源（如甲烷）气体，大约30min，反应完成；切断电源，关闭甲烷气体，再通入保护气体排净甲烷气体，在保护气体的环境下直至管子冷却到室温，取出金属箔片，得到金属箔片上的石墨烯。
碳化硅外延生长法制备石墨烯的原理
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石墨烯的转移方法(二)
石墨烯的转移方法(二)石墨烯的转移方法引言石墨烯是一种由单层碳原子构成的二维材料，具有出色的导电性、热导性和机械性能，被广泛应用于电子器件、传感器、储能材料等领域。
然而，石墨烯的制备过程中常常需要将其从生长基底上转移到目标基底上，以便进行后续的加工和研究。
本文将介绍几种常见的石墨烯转移方法。
1. 热压法•将石墨烯生长在金属基底上；•使用胶带覆盖在石墨烯上；•通过高温和高压的方式将石墨烯从金属基底上转移到目标基底上；•在转移的过程中，胶带起到保护和支撑的作用。
该方法适用于较大面积的石墨烯转移，但转移过程中可能引入胶带残留物，需要进行后续的清洗处理。
2. 化学法•制备含有聚二甲基硅氧烷（PDMS）的溶胶；•在石墨烯生长基底上覆盖PDMS溶胶；•将溶胶固化形成硅胶层；•将硅胶层与基底剥离，石墨烯被转移到硅胶层上；•将硅胶层与目标基底接触并剥离，石墨烯被转移到目标基底上。
该方法可以实现石墨烯的选择性转移，并且在转移过程中不会引入胶带残留物，适用于较小面积的石墨烯转移。
3. 原位法•在目标基底上定位预先制备好的金属催化剂微颗粒；•通过化学气相沉积（CVD）方法，在金属催化剂微颗粒上生长石墨烯；•石墨烯在生长基底上形成原位转移；•基底剥离以将石墨烯转移到目标基底上。
该方法能够实现高质量的石墨烯生长和转移，但对金属催化剂的选择和操作技巧要求较高。
4. 水解法•在目标基底上覆盖一层水溶性聚合物；•在石墨烯生长基底上生长石墨烯；•使用水或其他溶剂将生长的石墨烯与基底分离，石墨烯被转移到水溶性聚合物上；•将水溶性聚合物与目标基底接触并剥离，石墨烯被转移到目标基底上。
该方法简单易行，适用于较小面积的石墨烯转移，但可能引入溶剂残留物，需要进行适当的清洗处理。
结论石墨烯的转移方法多样，可以根据具体需求选择适合的方法。
热压法适用于大面积转移，化学法和水解法适用于小面积转移，而原位法可以实现高质量石墨烯的转移。
随着对石墨烯转移方法的研究不断深入，相信在未来会有更多新的转移方法被提出和应用。
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CVD生长石墨烯的无水转移法
摘要：我们发明了一种把化学气相沉积法生长石墨烯无水转移到任意衬底的方法。
无水转移石墨烯使得水敏性衬底可以用于石墨烯电子器件。
一种聚合层（聚甲基丙烯酸甲酯/聚二丁烯）被用于转移过程中的支撑层，它不仅提供了强力的支撑，并且作为有效的钝化层防止石墨烯与有害带电杂质的接触。
关键词：空气稳定性；石墨烯；石墨烯转移
自从石墨烯通过机械剥离法由石墨制得[1]以来，科学家们发明了一系列制备大面积石墨烯的方法，这些方法提高了石墨烯的成产销率和产量。
[2-5]化学气相沉积法（CVD）是最有发展前景的方法之一，这种发放可以生产大规模高质量的石墨烯。
[2,3,5]在CVD过程中，石墨烯通常在金属催化剂衬底上进行生长，例如铜[3,6]和镍[2,5]。
因此，通常需要一个过程把石墨烯层转移到目标衬底上。
湿法转移是一种使用聚合物支撑层覆盖石墨烯/金属薄层，并用溶液刻蚀掉金属催化层，再把支撑层/石墨烯薄层捞到目标衬底上。
这种方法因其简单的操作、产生的裂缝少，从而在CVD法生长的石墨烯中得到了广泛的应用。
[3,7,8]然而，湿法转移过程中在捞起支撑层/石墨烯薄层之前，需要水来对其进行漂浮和伸展。
因此，湿法转移不能用于把石墨烯放置在水敏性的衬底上，这限制了CVD生长石墨烯的应用。
我们这里采用了一种无水方法，把CVD生长石墨烯转移到了水敏性衬底上。
这种转移方法的关键特征在于通过干燥石墨烯的层压来阻止水喝目标衬底的接触。
由此，石墨烯可以转移到多种材质表面，甚至是那些容易被水损坏或溶解的材料，比如水敏性的无机物、丝织物和有机半导体。
这样可以有效避免衬底与石墨烯之水的封存。
与之前的报道不同，[9]之前覆盖聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）的CVD生长石墨烯是通过聚二甲硅氧烷层来进行干法转移，我们的方法添加了一层聚丁二烯（PBU）到石墨烯上。
这种非极性的PBU层阻止了费米能级的改变[7]，从而减少了来自极面相邻层和PMMA残余物的填充杂质的扩散。
[10]用由PBU （底）和PMMA（顶）组成的聚合双分子膜比单独使用PMMA作为作为石墨烯转移的支撑层可以避免影响其固有的优良性能。
更进一步而言，覆盖在石墨烯表面的聚合层隔离了环境中水之类的有害物质，并增强了成品石墨烯器件的空气稳定性。
空气稳定性石墨烯器件对于这一新材料的实际应用是至关重要的。
无水转移方法首先用铜箔做催化剂，用CVD法生长单层石墨烯。
[3]然后按顺序旋涂由PBU和PMMA组成的聚合支撑层。
在用刻蚀溶液移除铜箔并用去离子水清洗聚合层/石墨烯薄层之后，我们用带有方孔（孔面积≈4 cm2）的样品架兜起漂浮在去离子水表面的聚合层/石墨烯薄层。
把悬空的聚合层/石墨烯薄层放入真空干燥箱，在60℃条件干燥1小时。
然后把样品架放到目标衬底（塑料膜或硅）上并加氮气压把聚合层/石墨烯薄层压到衬底衬底上。
在加氮气压的过程中，把衬底加热到120℃。
这一温度高于聚合层的玻璃化温度，从而促进了聚合层/石墨烯薄层在衬底上的黏着度和均匀性。
所用气体来自氮气气枪，可以保证足够的压强来打破悬浮的聚合层/石墨烯薄层边缘，并把压成薄层置于衬底之上。
这一聚合层（PMMA/PBU）在转移过程中不止起到强力支撑的作用，还作为高效钝化层，防止石墨烯接触带电杂质。
如果不需要钝化层，那么可以只用PMMA作为石墨烯转移过程中的刚性支撑层，然后用有机溶剂除去。
当PBU支撑层不加PMMA单独使用时，PBU/石墨烯薄层会在刻蚀铜箔过程中立即收缩，因为有伸缩性的PBU薄膜不能提供足够的支撑。
我们分别通过场致发射扫描电子显微镜（FESEM）、光学显微镜（OM）、原子力显微镜（AFM）和拉曼光谱检测了无水转移石墨烯的质量，结果如图1b-e 所示。
结果表明石墨烯被均一地转移到了衬底上，只产生了少量的裂缝。
在拉曼光谱中可以看到，D峰（1350 cm−1）没有被观测到，G峰和2D峰分别位于1585 和2678 cm−1，对应2D/G为2.23。
D峰强度基本可以忽略，这表明我们的转移技术没有引入任何石墨烯中的缺陷（sp3）。
并且，G峰和2D峰的位置与比值2D/G 证实了石墨烯的费米能级在转移过程中没有发生改变。
[11]对比广泛使用湿法转移获得的石墨烯，[3]我们的无水转移石墨烯基本保持了同样高的质量。
结论，我们发明了一种无水转移大面积CVD生长石墨烯的技术。
并发现在转移过程中，聚合层可以作为钝化层保护石墨烯接触环境中的有害物质。
我们认为我们的转移技术使石墨烯可以应用于各种衬底，并将会被用于未来柔性电子器件的应用。
参考文献
[1] K. S. Novoselov , A. K. Geim , S. V. Morozov , D. Jiang , Y. Zhang , S.V. Dubonos , I. V. Grigorieva , A. A. Firsov , Science 2004,306,666.
[2] K. S. Kim , Y. Zhao , H. Jang , S. Y. Lee , J. M. Kim , K. S. Kim , J.-H. Ahn ,P. Kim , J.-Y. Choi , B. H. Hong , Nature 2009, 457, 706.
[3] X.Li, W. Cai , J. An , S. Kim , J. Nah , D. Yang , R. Piner , A. Velamakanni ,I. Jung , E. Tutuc , S. K. Banerjee , L. Colombo , R. S. Ruoff , Science2009, 324, 1312.
[4] a) D. C. Wei , Y. Q. Liu , Adv. Mater. 2010, 22, 3225 ; b) S. Y. Bae ,I. Y. Jeon , J. Yang , N. Park ,
H. S. Shin , S. Park , R. S. Ruoff , L. M. Dai , J. B. Baek , ACS Nano 2011, 5, 4974.
[5] a) Z. P. Chen , W. C. Ren , L. B. Gao , B. L. Liu , S. F. Pei , H. M. Cheng , Nat.Mater. 2011, 10, 424 ; b) S. J. Chae , F. Gunes , K. K. Kim , E. S. Kim , G. H. Han , S. M. Kim , H. J. Shin , S. M. Yoon , J. Y. Choi , M. H. Park , C. W. Yang , D. Pribat , Y. H. Lee , Adv. Mater. 2009, 21,2328.
[6] S. Bae , H. Kim , Y. Lee , X. Xu , J.-S. Park , Y. Zheng , J. Balakrishnan , T. Lei , H. Ri Kim, Y. I. Song , Y.-J. Kim , K. S. Kim , B. Ozyilmaz , J.-H. Ahn , B. H. Hong , S. Iijima , Nat. Nano. 2010, 5, 574 .
[7] W. H. Lee , J. Park , S. H. Sim , S. Lim , K. S. Kim , B. H. Hong , K. Cho , J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 4447 .
[8] W. H. Lee , J. Park , S. H. Sim , S. B. Jo , K. S. Kim , B. H. Hong , K. Cho ,Adv. Mater. 2011, 23, 1752.
[9] J. W. Suk , A. Kitt , C. W. Magnuson , Y. Hao , S. Ahmed , J. An , A. K. Swan , B. B. Goldberg , R. S. Ruoff , ACS Nano 2011, 5, 6916.
[10] J. H. Chen , C. Jang , S. Adam , M. S. Fuhrer , E. D. Williams , M. Ishigami , Nat. Phys. 2008, 4, 377 .
[11] A. Das , S. Pisana , B. Chakraborty , S. Piscanec , S. K. Saha , U. V. Waghmare , K. S. Novoselov , H. R. Krishnamurthy , A. K. Geim , A. C. Ferrari , A. K. Sood , Nat. Nanotechnol. 2008,3,210.。