新型光电材料及器件开发

一、LCVD石墨烯制备

        稳定可靠的实验装置是LCVD法制备高质量石墨烯的重要基础,它包括工艺主体和工艺配套两大部分。其中,工艺主体由激光聚焦单元、真空可视反应腔、聚焦光斑测量单元等几部分组成,工艺配套则包括反应源气体及控制单元、三维移动平台单元、型材支架,实验装置如图所示:

二、LCVD石墨烯制备工艺中基底温度场仿真

        影响基底静态温度场分布的主要因素包括:基底材料属性、激光功率、基底面积尺寸、聚焦光斑直径、反应气体流量等,采用ANSYS有限元分析软件对基底动态温度场进行仿真分析。采用波长为532nm的连续型固体激光器作为石墨烯生长热源,光斑区域内的能量呈高斯分布,即能量的分布从中心向边缘递减。因此,可用高斯热源模型来模拟激光的聚焦加热,Eagar和Tsai将聚焦光斑区域内的热流密度分布近似用高斯数学模型描述。


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