這里，通過倒浮法（IFM）和真空下熱處理兩個步驟，制備得超潔凈單層和雙層化學氣相沉積（CVD）石墨烯膜，其直徑分別高達500 µm和750 µm。產(chǎn)量隨著尺寸的增加而降低，該研究表明了選擇優(yōu)質(zhì)石墨烯原料的重要性。所獲得的不同直徑的膜材料在熱處理前后的動力學機械性能也被研究討論。其質(zhì)量因子范圍從200到2000，且與尺寸沒有明顯的相關性。測試結(jié)果表明，共振頻率與膜的直徑成反比。 該工作還發(fā)現(xiàn)石墨烯中的有效固有應力減少，以及在測定中退火后應力的相對誤差。這些測量表明生產(chǎn)可再生和優(yōu)良機械性能的石墨烯膜是可能的。
Figure 1. CVD石墨烯轉(zhuǎn)移過程。通過傳統(tǒng)步驟制備懸浮CVD石墨烯，包括聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）旋涂，背面石墨烯蝕刻，銅箔蝕刻，沖洗，然后濕轉(zhuǎn)移到多孔SiO2/Si基材上。
Figure 2. 用IFM除去PMMA后的膜。（a）不同直徑的雙層石墨烯膜的SEM圖，（b）直徑為750μm的雙層石墨烯膜光學圖，（c）小晶粒尺寸（<20μm）的單層石墨烯膜的產(chǎn)量。
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Figure 3.熱處理前后對材料結(jié)構(gòu)的影響。
Figure 4. 石墨烯膜的熱機械噪聲測量。通過執(zhí)行非線性擬合具有背景的洛倫茲方程，獲取了共振頻率和質(zhì)量因子。
Figure 5. 測量的共振頻率。（a）單層石墨烯膜，插圖為熱處理前后的對比圖，（b）雙層石墨烯，紫色代表熱處理前，橙色代表熱處理后，共振頻率與直徑顯示出很好的線性關系。
該研究工作由伊朗伊斯法罕理工大學Shirin Afyouni Akbari課題組于2020年發(fā)表在Scientific Reports期刊上。原文：Large Suspended Monolayer and Bilayer Graphene Membranes with Diameter up to 750 µm。
摘自《石墨烯雜志》公眾號
