石墨烯(Gr)的基礎(chǔ)研究及其在實(shí)際器件中的應(yīng)用受到合成Gr時(shí)不可避免的缺陷和雜質(zhì)的影響。因此，Gr的后處理法一直是人們研究的重要課題。這里，我們展示了在射頻產(chǎn)生的甲烷和氫氣的低壓等離子體中對(duì)厘米級(jí)CVD-生長(zhǎng)的石墨烯進(jìn)行后處理，以去除氧官能團(tuán)并修復(fù)結(jié)構(gòu)缺陷。最佳等離子體處理參數(shù)，例如壓力、等離子體功率和氣體比例，通過(guò)原位光學(xué)發(fā)射光譜法（OES）進(jìn)行優(yōu)化。通過(guò)這種方式，我們提出了一種用原位OES監(jiān)測(cè)的最佳愈合條件。等離子體處理的Gr樣品的電導(dǎo)率增加了一倍。等離子體處理?xiàng)l件提供了對(duì)可能的潛在機(jī)制的見(jiàn)解，并且該方法提供了獲得改良Gr品質(zhì)的有效方法。
圖1. (a)在80 mtorr的壓力和80瓦的功率下，甲烷+氫等離子體的每種氣體比值光學(xué)發(fā)射光譜。(b) 甲烷+氫等離子體中Gr的恢復(fù)和增強(qiáng)示意圖。
圖2. (a)在等離子體處理前(左圖像)后(左圖像) Gr層的AFM圖像。(b)等離子體處理前后SiO
2基底上轉(zhuǎn)移的CVD-石墨烯拉曼光譜。(c) Gr表面粗糙度，以及等離子體處理前后Gr的I
2D/I
G值。
圖3. 與等離子體處理前后的相關(guān)的Gr的I–V曲線。等離子體處理提高了電導(dǎo)率。
相關(guān)研究成果由伊朗Shahid Beheshti大學(xué)激光和等離子體研究所Mohammad Salehi等人于2021年發(fā)表在scientific reports (https://doi.org/10.1038/s41598-021-99421-7)上。原文：Low defect and high electrical conductivity of graphene through plasma graphene healing treatment monitored with in situ optical emission spectroscopy。
轉(zhuǎn)自《石墨烯研究》公眾號(hào)
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