退火温度对金属催化四面体非晶碳转变为石墨烯过程的影响

刘盼盼^1,2，李汉超²，杨林¹，郭婷²，柯培玲²，汪爱英²

1. 沈阳工业大学材料科学与工程学院2. 中国科学院宁波材料技术与工程研究所中国科学院海洋新材料与应用技术重点实验室浙江省海洋材料与防护技术重点实验室

摘 要：设计了金属催化剂Ni/四面体非晶碳（ta-C）/基底三层结构,使用磁过滤阴极真空电弧设备制备了ta-C薄膜,用电子束蒸镀技术制备Ni薄膜,并对其进行快速热处理调控非晶碳转变石墨烯的过程,重点研究了热处理温度对石墨烯生长的影响。结果表明,沉积态的ta-C和Ni层均表面平整、均匀致密,其中Ni薄膜呈（111）晶面择优取向生长,为石墨烯的高质量生长提供了条件。同时,退火温度显著影响了非晶碳的石墨烯转变,当退火温度高于400℃时Ni表面能生成多层石墨烯,在500℃保温15 min可制备出质量较高的多层石墨烯。

关键词：无机非金属材料;多层石墨烯;快速热处理;Ni催化;四面体非晶碳;