SiC基近自由态石墨烯制备及成核机理研究的任务书.docx

SiC基近自由态石墨烯制备及成核机理研究的任务书
任务书
一、研究目的
随着人类科技的发展，材料科学研究变得越来越广泛和深入。石墨烯作为一种近年来受研究者广泛关注的二维材料，具有优异的电学、热学以及机械性能，被认为具有广泛的应用前景。而在石墨烯研究的基础上，近年来又出现了一种新型二维材料——SiC基近自由态石墨烯。由于其特殊的晶体结构和物理性质，研制和应用具有重要的科学价值和实践意义。
本次研究的目的是对SiC基近自由态石墨烯的制备及成核机理进行系统的研究，为其基础科学和应用开发提供理论和实验依据。
二、研究内容
1.制备SiC基近自由态石墨烯
SiC基近自由态石墨烯具有独特的晶体结构，需要采用特殊的制备方法。本研究选用碳源化学气相沉积法制备SiC基近自由态石墨烯，研究并优化其工艺参数，如沉积温度、压力、沉积时间等。同时，采用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、拉曼光谱等手段对样品形貌和结构进行表征，评估其品质和性能。
2.研究SiC基近自由态石墨烯的成核机理
SiC基近自由态石墨烯的成核机理是制备和应用的基础，需要深入研究。本研究选用密度泛函理论计算方法，结合实验结果，研究SiC基近自由态石墨烯的成核机理，探索其形成过程中的中间态和关键影响因素。
3.评估SiC基近自由态石墨烯的性质和应用前景
本研究对制备的SiC基近自由态石墨烯进行性能测试和分析，评估其电学、热学、力学等性能和应用前景。进一步，探索其在电子器件、传感器、能源等领域的应用价值。
三、研究方法
1.碳源化学气相沉积法制备SiC基近自由态石墨烯
通过化学气相沉积技术，将SiC为基底的硅衬底表面暴露于甲苯和乙烯组成的气相中，在制备的过程中，通过改变沉积温度、压力和沉积时间等工艺参数，以获得SiC基近自由态石墨烯样品。
2.手性密度泛函理论计算
利用手性密度泛函理论，研究SiC基近自由态石墨烯的形成机理，包括中间态和形成过程等方面的研究和分析。
3.性能测试和分析
通过TEM，SEM，Raman测试方法，对制备的SiC基近自由态石墨烯样品进行性能测试和分析，评估其电学、热学、力学等性能和应用前景。
四、预期结果
通过本研究，将获得SiC基近自由态石墨烯的制备方案和成核机理，深入理解其晶体结构、形成过程和性质，评估其应用前景。具体预期结果如下：
1.成功制备SiC基近自由态石墨烯样品，并进行形貌和结构表征。
2.研究SiC基近自由态石墨烯的成核机理，包括形成过程、中间态和关键影响因素等。
3.对制备的SiC基近自由态石墨烯样品进行性能测试和分析，评估其电学、热学、力学等性能和应用前景。
4.论文发表一篇，包括研究的制备、成核机理和性质评估部分，并且获得专利权。
五、实施计划
1.前期准备阶段（1个月）：对相关文献的阅读和分析，确定SiC基近自由态石墨烯的制备方案和成核机理的研究方法。
2.实验室制备SiC基近自由态石墨烯（6个月）：根据前期准备阶段确定的方案，进行SiC基近自由态石墨烯的制备工作，并进行形貌和结构表征。
3.研究SiC基近自由态石墨烯的成核机理（6个月）：采用手性密度泛函理论计算方法，对SiC基近自由态石墨烯的成核机理进行研究。
4.性能测试和分析（3个月）：对制备的SiC基近自由态石墨烯样品进行性能测试和分析，评估其电学、热学、力学等性能。
5.论文撰写和专利申请（4个月）：撰写研究报告，发表论文并申请专利。
总计用时：20个月。