石墨烯薄膜的制备及其在电子材料中的应用

徐雅文，朱朋举，逄锦慧（通讯作者）

（青岛科技大学 山东 青岛 266042）

1 引言

石墨烯作为具有超高载流子迁移率的新型二维电子材料，在电子信息、材料科学等领域具有良好的应用价值。化学气相沉积（CVD）工艺具有沉积温度低、成膜质量高、工艺稳定、方便廉价等优点，已经成为制备石墨烯的最方便快捷的制备手段。目前，CVD工艺可以按照反应压强的大小分类为常压化学气相沉积（APCVD）、亚常压化学汽相淀积（SACVD）以及低压化学气相沉积（LPCVD）。石墨烯以其合成的二维蜂窝状晶体材料的独特结构决定了其优异的性能，如比面积（理论值2 630 m²/g）、载流子传输速率（～20万cm²/V·s）、高透射率（～97.7%）和高杨氏模量、高导热（～5 300 w/m·K）等。与其他导电材料相比，石墨烯独特的结构决定了其优异的电子传输能力。高导热在电子元器件中的应用可以极大地提高电子元器件的连续工作能力，高的化学稳定性和力学性能决定了石墨烯作为一种膜材料可以应用于十分恶劣的环境。

2 石墨烯薄膜的制备方法因素

目前，石墨烯薄膜的制备方法有很多种，不同方法各有优缺点。

2.1 旋涂法

旋涂法是一种相对简单的制备石墨烯薄膜的方法。在一定浓度的石墨烯溶液中，采用旋转镀膜的方法制备石墨烯薄膜，通过高速离心得到石墨烯分散液，覆盖在预处理的衬底表面，选择合适的转速旋涂一定时间得到石墨烯薄膜。涂膜的厚度和质量受旋转次数和外界温度、湿度的影响[1]。采用旋涂法在pet（聚苯乙烯甲酯）表面制备厚度约16 nm的石墨烯薄膜，具有良好的柔韧性和导电性。……