石墨烯的制备方法

石墨烯的制备方法不只一种，不论是中国石墨烯，还是国外，就目前情况而言，主要有四种：微机械剥离法、SiC外延生长法、化学气相沉积法（CVD）、氧化还原法。这四种石墨烯的制备方法各有优缺点，现在我们来一一说明。

一、微机剥离法

过多次粘贴将HOPG（Highly Oriented Pyrolytic Graphite），然后将带有石墨薄片的胶带粘贴到硅片等目标基体上，最后用丙酮等溶剂去除胶带,，从而在硅片等基体上得到单层和少层的石墨烯。

二、碳化硅外延生长法

在超高真空环境和高温下,，通过加热SiC 衬底，使其中的Si 原子升华， 留下的富C 原子表面则石墨化， 重构形成石墨烯层。

三、氧化还原法

将石墨氧化后（借助超声/高速离心）得到分散于溶液中的氧化石墨烯，再经过还原后，得到单层或多层的石墨烯。

四、化学气相沉积法（CVD）

利用甲烷等含碳化合物作为碳源，通过其在基体表面的高温分解生长石墨烯。从生长机理上主要可以分为两种：渗碳析碳机制和表面生长机制。

渗碳析碳机制：对于镍等具较高溶碳量的金属基体，碳源裂解产生的碳原子在高温时渗入金属基体内,，在降温时再从其内部析出成核， 进而生长成石墨烯。

表面生长机制：对于铜等较低碳量的金属基体，高温下气态碳源裂解生产的碳原子吸附在金属表面，进而成核生长成石墨烯孤岛。并通过石墨烯孤岛的二维长大得到连续的膜。

不同基底的石墨烯薄膜

四种石墨烯的制备方法对比

CVD石墨烯的制备方法简单易行，所得石墨烯的质量高，可实现大面积生长，而且易于转移到各种基底上使用，因此该方法广泛用于石墨烯透明导电膜，以成为制备高质量石墨烯的主要方法。

CVD石墨烯生长设备及工艺

CVD石墨烯膜常用检查设备

CVD石墨烯膜Raman光谱

结合经验计算可以表征石墨烯的质量和缺陷。

CVD石墨烯膜SEM

扫描电镜可直观观察石墨烯平面形貌

CVD石墨烯膜TEM

投射电镜可直观观察石墨烯截面形貌，晶体结构

CVD石墨烯膜AFM

原子力显微镜可直观观察石墨烯的立体形貌，分辨层数