Raman光谱提供了一个高效率、无破坏的、可以直接观察电声子相互作用的表征手段,在石墨烯的研究中得到了极为广泛的应用。通过石墨烯的Raman光谱的峰位、峰宽以及峰形变化,可以有效的表征其掺杂程度、缺陷水平、层数以及层间堆叠方式等。

图1 是典型的单层石墨烯Raman谱[1]。主要包括1350cm-1(D峰)、1583cm-1(G峰)、1620cm-1(D′峰)、2680cm-1(2D峰)、2950cm-1(D + G峰)、3245cm-1(2D′峰)以及4290cm-1(2D + G峰)。其中D、G、2D峰是三个最为重要的石墨烯特征峰。D峰一般也称为缺陷峰,可用于评估石墨烯中的缺陷水平和杂质含量。一般单晶石墨烯如利用微机械剥离法从HOPG上得到的石墨烯只能在边缘处检测到极微弱的缺陷峰。

图1 单层石墨烯Raman谱[1]。激光波长为514.5nm。

烯成新材料公司制备的CVD石墨烯薄膜,转移前和转移后几乎看不到明显的缺陷峰,典型拉曼光谱图如图2所示:

图2 转移到硅片上单层石墨烯Raman谱。激光波长为488nm。


参考文献:

[1] Rao C. N. R., Sood A. K., Subrahmanyam K. S. and Govindaraj A. Graphene: the new two-dimensional nanomaterial [J]. Angewandte Chemie-International Edition, 2009, 48: 7752-7777.