CVD 石墨烯的薄层电阻因层数和特定合成条件而异。对于单层未掺杂石墨烯,其薄层电阻约为 6 kΩ,透明度为 98%。然而,在铜基底上使用 CVD 法合成时,薄层电阻可低至 350 Ω/sq,透明度为 90%。透明度/薄片比率的提高表明了 CVD 石墨烯在用作透明导电薄膜方面的进步。随着石墨烯层数的增加,薄层电阻通常会减小,但如果各层表现独立,理论上薄层电阻会保持不变。
说明:
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单层未掺杂石墨烯:参考文献指出,未掺杂单层石墨烯的薄层电阻约为 6 kΩ。尽管单层石墨烯具有出色的导电性,但由于其原子厚度薄且未掺杂,因此在用作透明电极时会表现出更高的电阻。
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铜基底上的 CVD 石墨烯:通过 CVD 在铜基底上生长石墨烯时,其薄层电阻会显著降低至 350 Ω/sq。这种降低归功于优化的生长条件以及使用了有利于更好地形成石墨烯的基底。在电阻较低的情况下,石墨烯仍能保持 90% 的透明度,这是一项重大改进,使其适用于同时要求导电性和透明度的应用,如显示器和太阳能电池。
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层的影响:石墨烯的薄层电阻会随着层数的增加而降低。这是因为每增加一层就会提供更多的导电路径,从而降低整体电阻。从理论上讲,如果各层是独立的(即它们之间没有明显的相互作用),那么无论层数多少,薄层电阻都应保持不变,因为每一层对导电性的贡献是相同的。然而,在实际应用中,层与层之间的相互作用以及其他因素都会影响这种行为。
总之,CVD 石墨烯的薄层电阻可以通过层数和合成条件来定制,其值范围从单层未掺杂石墨烯的 6 kΩ 到铜基底上的 CVD 石墨烯的 350 Ω/sq。这种可变性使 CVD 石墨烯成为可用于各种电子和光电应用的多功能材料。
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