拉曼光谱表征石墨烯材料研究进展

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1、·236·化学通报2017年第80卷第3期http://www．hxtb．org拉曼光谱表征石墨烯材料研究进展122*2李坤威郝欢欢刘晶冰汪浩12(中国标准化研究院北京100142;北京工业大学材料科学与工程学院北京100124)摘要石墨烯独特的二元化电子价键结构使其在纳米电子器件中具有良好的应用前景。拉曼光谱作为一种灵敏、便捷的技术，已被成功用于表征石墨烯的结构和特性。本文主要介绍对沉积在不同基底以及掺杂的石墨烯所进行的拉曼光谱研究。通过对铟锡氧化物、蓝宝石和玻璃基底上石墨烯的拉曼光谱的观察，发现在不同基底上的石墨烯拉曼G峰与2D峰会有不同程度的位移，但2D峰峰值可判断石墨烯层

2、数这一结论仍适用。掺杂可改变石墨烯的荷电状态，使石墨烯表现出空穴(p)型或电子(n)型掺杂特性，通过石墨烯拉曼光谱的变化可以定性石墨烯的掺杂类别并定量表征石墨烯的载流子浓度。关键词石墨烯基底掺杂ＲesearchProgressinＲamanSpectroscopyCharacterizationofGrapheneMaterials122*2LiKunwei，HaoHuanhuan，LiuJingbing，WangHao1(ChinaNationalInstituteofStandardization，Beijing100142;2TheCollegeofMaterialsSci

3、enceandEngineering，BeijingUniversityofTechnology，Beijing100124)AbstractGraphenehavegoodapplicationprospectinnano-electronicdevicesforitsuniquenormalizeelectronicvalencebondstructure．Ｒamanspectroscopy，asasensitiveandconvenienttechnology，hasbeenusedforcharacterizingthestructuresandpropertiesofg

4、raphenesuccessfully．ThispapermainlyintroducestheＲamanspectraresearchongraphenewithdifferentdopingstateordepositedondifferentsubstrates．AlthoughtheGbandand2DbandofＲamanspectrahasdeviationindifferentdegreeonvarioussubstrates，byobservingＲamanspectroscopiesofgrapheneonindiumtinoxide，sapphire，andg

5、lasssubstrate，theconclusionthattheintensityof2Dbandcandeterminethelayerofgrapheneisstillapplicable．Dopingcanchangethechargedstateofgrapheneandmakegrapheneshowholetype(p)orelectronic(n)dopedfeatures．Thedopingtypeofgraphenecanbedescribedqualitatively，aswellasthecarrierconcentrationofgraphenecan

6、bequantitativelydeterminedbyanalyzingthechangesofgrapheneＲamanspectroscopy．KeywordsGraphene，Substrate，DopingDOI:10.14159/j.cnki.0441-3776.2017.03.0032010年，英国曼彻斯特大学的安德烈·海姆墨烯独特的二元化电子价键结构决定了其丰富而和康斯坦丁·诺沃肖洛夫教授被授予诺贝尔物理独特的力学、电学和光学性质。石墨烯具有高杨学奖，以表彰他们在二维石墨烯材料方面的开拓氏模量(1Tpa)，是钢铁的200倍;高热导率－1－1性研究，有关石墨烯的研究

7、自此迅速风靡全球，世(5000W·m·K)，是金刚石的3倍;高本征载2－1－1界上物理、化学、材料和电子等众多领域的学者都流子迁移率(2000cm·V·s)，是商用硅的10［1，2］2－1对其投入了巨大的研究热情。石墨烯是指由倍;高表面积(2639mg)、高光学透过率六方蜂窝状晶格排列的一个原子层厚的碳原子结(97.7%)以及室温下半整数的量子霍尔效应等［5～8］构，它是构成零维的富勒烯、一维的碳纳米管和三性能，预示着其在纳米器件、场效应晶体管、［3，4］维的石墨等其他碳材料的基