[發(fā)明專利]一種測定單晶石墨烯取向的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010565157.4
• 申請日: 2020-06-19
• 公開（公告）號: CN111624219B
• 公開（公告）日: 2023-04-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 歐陽奕;汪偉;劉兆平
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所
• 主分類號: G01N23/2251
• 分類號: G01N23/2251;G01N23/2206;G01N23/2202;G01N23/203;C23C16/26
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 豆貝貝

1.一種測定單晶石墨烯取向的方法，其特征在于，包括：

a)利用化學(xué)氣相沉積法在銅箔襯底上生長單晶石墨烯，得到石墨烯-銅箔樣品；

b)利用帶EBSD探頭的掃描電鏡對所述石墨烯-銅箔樣品進行測試，獲得銅箔的晶面取向信息和石墨烯的形貌圖；

c)通過所述石墨烯的形貌圖，測量石墨烯單晶邊緣與水平方向的夾角θ；

對所述銅箔的晶面取向信息進行分析，獲得銅箔各個晶疇的歐拉角；

d)將所述歐拉角轉(zhuǎn)換為密勒指數(shù)后，進行分析，獲得銅晶疇的表面原子排列圖像，再根據(jù)所述銅晶疇的表面原子排列圖像，得到銅晶疇的表面原子取向并獲得銅晶疇的取向角度；

e)將所述夾角θ與所述銅晶疇的取向角度進行對比，得到石墨烯與銅晶疇取向間的偏轉(zhuǎn)角，再根據(jù)所述偏轉(zhuǎn)角與銅晶疇的取向，獲得石墨烯在銅晶疇上的取向。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟c)中，所述分析為：

通過與所述帶EBSD探頭的掃描電鏡配套的Aztec軟件對所述銅箔的晶面取向信息進行分析，得到銅箔的Euler圖，獲取銅箔各個晶疇的歐拉角。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟d)中，通過TexTools織構(gòu)軟件將所述歐拉角轉(zhuǎn)換為密勒指數(shù)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或3的方法，其特征在于，所述步驟d)中，獲取銅晶疇的取向角度的具體過程包括：

將密勒指數(shù)導(dǎo)入CrystalMaker軟件中，得到各個銅晶疇的晶胞圖，通過銅晶體的晶格周期性，得到銅晶疇的三維原子排列圖像；在所述CrystalMaker軟件中，繪制出銅晶疇表面晶面參數(shù)在所述三維原子排列圖像中的位置，并通過裁剪功能得到銅晶疇的表面原子取向。

5.根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其特征在于，所述銅晶疇的取向角度為：所述銅晶疇的表面原子取向與水平方向之間的夾角。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟a)中，石墨烯-銅箔樣品通過以下方式獲得：

將銅箔置于沉積腔室內(nèi)，在惰性氣體氛圍下，將腔室升溫至1000～1075℃，引入甲烷和氫氣進行反應(yīng)，在銅箔表面生長沉積單晶石墨烯。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述甲烷與氫氣的體積比為1∶(10～1000)。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，引入甲烷和氫氣后，腔室內(nèi)的氣壓控制在100Pa～0.1MPa。

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述升溫的速率為5～50℃/min。