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    新穎化學氣相沉積石墨烯轉印技術之開發
    (2012) 黃奕盛; I-Sheng Huang
    石墨烯為碳原子彼此以sp2混成軌域組成單原子層厚度的二維材料，具備了良好的透光度、化學穩定性、低片電阻、理想的功函數、高機械強度及低成本。近年來，在製備及轉印石墨烯方法有很多種，主要都是針對如何增進石墨烯的品質及改善轉印造成的缺陷，使其在提升光電元件上之應用性。此研究主要致力於單層石墨烯轉印技術上的改善，因石墨烯轉印至基板的優劣通常直接影響了光電元件的表現。 本實驗使用化學氣相沉積法，以銅箔當金屬催化層，成長高品質的單層石墨烯，我們研發出二種新型轉印方法有別於傳統之轉印方法，有效的改善CVD石墨烯在矽基板及塑膠基板上的品質。第一種：我們結合了最常見的PMMA法及Roll-to-roll法，此方法不但保有PMMA法轉印後石墨烯的高品質、低電阻的優點，同時還能利用Roll-to-roll法免除石墨烯與基板在水溶液中撈取的問題，此單層石墨烯在塑膠基板上的片電阻約為400Ω⁄sq，2D band半高寬約為36cm-1，I_G⁄I_2D ≅0.62。第二種：因為目前各種轉印方法，都需憑藉有機物的支撐，才能將石墨烯從銅箔上轉印至基板，而此方法則不需任何有機物的支撐，我們單純以物理吸附的現象，利用靜電吸引力的方式，將銅箔上的石墨烯以靜電力吸附至基板上進行轉印，毋殘留有機物，達到一個高品質且乾淨的石墨烯，此單層石墨烯在塑膠基板上的片電阻約為500Ω⁄sq，2D band半高寬約為35cm-1，I_G⁄I_2D ≅0.66。預期這兩種簡單、快速的石墨烯轉印方式，能有效地提升光電元件效益。