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对碳原子在硬质合金(WC-Co)表面的自组装及石墨烯生长过程进行了分子动力学模拟. 揭示石墨烯生长中的碳原子沉积、不同长度碳链形成, 以及碳链向多边形转变和石墨烯缺陷愈合及自修复过程. 研究温度和碳沉积速率对高质量石墨烯生长的影响. 模拟结果发现, 低温生长的石墨烯缺陷较多, 质量较低; 高温有助于石墨烯生长, 但是高温会对基底造成损伤, 使生长的石墨烯表面平整度降低. 较高的沉积速率, 获得较高的石墨烯形核率, 分布较为均匀, 但是存在较多的缺陷, 而低的沉积速率有助于碳原子的迁移, 导致碳原子出现团聚, 降低石墨烯质量. 因此, 选择合适的沉积温度和沉积速率有助于生长高质量石墨烯. 仿真优化参数即沉积温度为1300 K, 沉积速率为10 ps/C时, 生长的石墨烯表面平整度较高(RMS = 1.615), 且保持着数目较多的基本单元(N = 71), 质量较好.

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《WC-Co硬质合金表面石墨烯沉积生长分子动力学仿真研究》

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文件号：296035

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