引言
石墨烯是sp2碳原子緊密堆積形成的六邊形蜂窩狀結(jié)構(gòu)二維原子晶體，具有高電導(dǎo)率和熱導(dǎo)率、高載流子遷移率、自由的電子移動空間、高強(qiáng)度和剛度等優(yōu)勢，將在微納電子器件、光電檢測與轉(zhuǎn)換材料、結(jié)構(gòu)和功能增強(qiáng)復(fù)合材料及儲能等廣闊的領(lǐng)域得到應(yīng)用；在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)、光伏產(chǎn)業(yè)、鋰離子電池、航天、軍工、新一代顯示器等傳統(tǒng)領(lǐng)域和新興領(lǐng)域都將帶來革命性的技術(shù)進(jìn)步，一旦量產(chǎn)必將成為下一個萬億級的產(chǎn)業(yè)。
結(jié)論
石墨烯是sp2碳原子緊密堆積形成的六邊形蜂窩狀結(jié)構(gòu)二維原子晶體，具有高電導(dǎo)率和熱導(dǎo)率、高載流子遷移率、自由的電子移動空間、高強(qiáng)度和剛度等優(yōu)勢，將在微納電子器件、光電檢測與轉(zhuǎn)換材料、結(jié)構(gòu)和功能增強(qiáng)復(fù)合材料及儲能等廣闊的領(lǐng)域得到應(yīng)用；在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)、光伏產(chǎn)業(yè)、鋰離子電池、航天、軍工、新一代顯示器等傳統(tǒng)領(lǐng)域和新興領(lǐng)域都將帶來革命性的技術(shù)進(jìn)步，一旦量產(chǎn)必將成為下一個萬億級的產(chǎn)業(yè)。
然而，石墨烯物理性質(zhì)研究和器件應(yīng)用的快速發(fā)展對材料的制備和表征提出了新的要求，自從石墨烯發(fā)現(xiàn)以來，各種表征方法被廣泛地用于石墨烯材料的研究。拉曼光譜是一種快速無損的表征材料晶體結(jié)構(gòu)、電子能帶結(jié)構(gòu)、聲子能量色散和電子-聲子耦合的重要的技術(shù)手段，具有較高的分辨率，是富勒烯、碳納米管、金剛石研究中最受歡迎的表征技術(shù)之一，在碳材料的發(fā)展歷程中起到了至關(guān)重要的作用。利用拉曼分析我們可以判斷石墨烯層數(shù)、堆落方式、權(quán)限、邊緣結(jié)構(gòu)、張力和摻雜狀態(tài)等結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。
實(shí)驗(yàn)設(shè)備
本文利用拉曼光譜研究了多層石墨烯的拉曼光譜，并基于石墨材料的共振拉曼散射機(jī)理指認(rèn)樣品各拉曼峰的物理根源。
樣品：多層石墨烯薄膜，按照邊緣、中間區(qū)域檢測多個采樣點(diǎn)。
試驗(yàn)設(shè)備：顯微共聚焦拉曼光譜儀系統(tǒng)（型號Finder Vista，北京卓立漢光儀器有限公司）；激光器波長為532nm；光譜儀參數(shù)：500焦距，光柵1800g/mm；狹縫寬度為100um，積分時間為20s，100X物鏡。
結(jié)論
本文利用532nm激發(fā)光源檢測層石墨烯的拉曼光譜。通過對其拉曼光譜進(jìn)行分析，可以快速準(zhǔn)確地確定石墨烯的層數(shù)；利用其D峰與G峰的強(qiáng)度比可以定量研究石墨烯中的缺陷密度。拉曼光譜在石墨烯領(lǐng)域不僅僅止步于判斷石墨烯的層數(shù)以及缺陷密度，根據(jù)石墨烯的晶格結(jié)構(gòu)和雙共振拉曼散射過程的躍遷選律，利用石墨烯邊緣D峰強(qiáng)度不僅可以判斷邊緣手性結(jié)構(gòu)，也可以分析石墨烯的扭轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)；另外，外界環(huán)境的變化也會對石墨烯的拉曼光譜產(chǎn)生影響，例如溫度、應(yīng)力以及石墨烯所處的基底等等。
石墨烯的拉曼光譜研究工作還有很長的路要走，在這條道路上還會遇到許多科學(xué)與技術(shù)上的問題，相信隨著廣大科研工作者的進(jìn)一步深入地研究與分析，這些難題將會逐個被解決，人們對拉曼在石墨烯領(lǐng)域的應(yīng)用認(rèn)識將會更加地全面與深入！
測試光譜圖如下：
多層石墨烯中心、邊緣區(qū)域拉曼光譜圖
圖3 1350cm-1、1580cm-1的拉曼特征峰
圖4 2700cm-1的拉曼特征峰
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