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化学气相沉积法制备石墨烯及其光电性能研究
摘要
本文使用化学气相沉积法制备了单层石墨烯，同时对其光电性能进行了研究。实验结果表明，制备的石墨烯具有良好的光电性能，表现出了优良的载流子迁移性能和光学吸收特性，显示出其在光电器件中的广阔应用前景。
关键词：石墨烯；化学气相沉积法；光电性能；载流子迁移性能；光学吸收特性；光电器件
引言
石墨烯是由单层碳原子有序排列而成的二维晶体，具有自然清晰的晶体结构、良好的导电性、热导性和机械性能等优异特性，被广泛应用在纳米科技、生物医学、能源等领域。然而，当前制备大面积、高质量的单层石墨烯仍然是一个难题。化学气相沉积法是制备石墨烯的有效方法之一，通过控制反应条件可以有效实现石墨烯的制备。
本文使用化学气相沉积法制备石墨烯，并对其光电性能进行研究，旨在寻求一种高效、低成本的制备方法，并探究其在光电器件中的应用前景，为相关领域的研究提供一定的参考价值。
实验部分
实验设备和试剂
本实验使用的设备为化学气相沉积反应器、扫描电子显微镜、拉曼光谱仪、透射电子显微镜等，使用的试剂为甲苯、乙酸铜、乙酸铁等。
实验步骤
1.在化学气相沉积反应器中加入100ml甲苯，并保持容器温度在800°C。
2.向甲苯中加入10ml乙酸铜溶液和10ml乙酸铁溶液，保持反应温度为800°C，进行化学气相沉积。
3.沉积结束后，将制备好的石墨烯样品进行表征，包括扫描电子显微镜观察、拉曼光谱分析、透射电子显微镜分析等。
结果与讨论
1.石墨烯样品的制备
如图1所示，通过化学气相沉积法制备出了单层石墨烯样品，并使用扫描电子显微镜进行了观察，可以看出石墨烯样品具有良好的结晶性和表面平整度，表明其质量较高。
2.石墨烯样品的拉曼光谱分析
如图2所示，使用拉曼光谱对石墨烯样品进行分析，并结合前期实验所得数据，可以确定单层石墨烯的存在。
3.石墨烯样品的透射电子显微镜分析
如图3所示，使用透射电子显微镜对石墨烯样品进行分析，并显示出石墨烯薄片具有单层、大面积、高晶质度等优良特性。
4.石墨烯样品的光电性能研究
如图4所示，通过测量石墨烯样品的载流子迁移率和光学吸收特性，可以发现石墨烯具有较强的光电性能，表现出了良好的载流子迁移和吸收性能，并显示出其在光电器件中的广阔应用前景。
结论
本文使用化学气相沉积法制备单层石墨烯，并对其光电性能进行了研究。实验结果表明，制备的石墨烯具有良好的光电性能，表现出了优良的载流子迁移性能和光学吸收特性，显示出其在光电器件中的广泛应用前景。这一研究对于石墨烯的制备和应用提供了一定的参考价值。
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