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铜镍合金及其制备方法和应用、二维材料生长衬底


技术摘要:
本发明提供一种铜镍合金及其制备方法和应用,以及二维材料生长衬底,该铜镍合金的制备方法包括:对铜箔进行预退火处理;预退火处理后的铜箔经镀镍处理得到铜镍复合箔;及铜镍复合箔经退火合金化处理,得到铜镍合金。本发明通过对铜箔进行预退火处理,可有效解决铜镍原  全部
背景技术:
二维材料,是指电子仅可在两个维度的纳米尺度(1~100nm)上自由运动(平面运 动)的材料,如纳米薄膜、超晶格、量子阱、石墨烯等。其中,高质量、大面积的二维材料可控 制备是实现其工业化应用的重要前提。以石墨烯为例,基于过渡金属催化的化学气相沉积 (CVD)法是已知方法中最可能实现高质量、大面积石墨烯合成的方法。然而,目前用CVD方法 在单一金属铜或镍催化剂表面合成的石墨烯质量仍低于人们的期望值,其中一个主要的原 因是用于石墨烯CVD生长的金属催化剂各有其优缺点,很难同时满足石墨烯生长速度快、质 量高、均匀性好这几个条件。 一个有效的解决办法是使用铜镍合金催化剂,目前实验上已经发现合金催化剂在 快速合成高质量、大面积的单晶石墨烯方面具有特殊优势。但铜镍衬底在高温退火合金化 的过程当中会出现应力导致的表面粗糙以及边缘起皱问题,衬底表面的粗糙会导致石墨烯 生长过程当中形成大量的褶皱,影响其电子迁移率以及其使用性能,另外衬底表面的粗糙 会导致石墨烯转移过程的破损。再者,目前市场上通过电镀获得的铜镍合金箔材,往往是多 晶,使用这样的箔材作为衬底生长石墨烯,会在石墨烯畴区长大拼接的过程中引入晶界,从 而降低石墨烯的质量,同时降低石墨烯品质的均匀性。 因此,探索一种有效获得表面平整度好的铜镍合金衬底的方法,对进一步实现和 拓展石墨烯的高端应用具有重要的意义。 需注意的是,前述
技术实现要素:
部分公开的信息仅用于加强对本发明的背景理解,因 此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
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