Hình thái của bề mặt tấm Cu sau quá trình CVD được thể hiện trên hình 3.29. Một số sọc trắng (được chỉ bằng mũi tên) do sự hiện diện của Gr trên lá Cu sau CVD. Sự xuất hiện của các sọc trắng này do sự khác biệt giữa hệ số giãn nở nhiệt của Gr (αGr = - 6.10-6 / K) và chất nền Cu (αCu = 24.10-6 / K) [149].
Hình 3.29: Ảnh SEM bề mặt của màng graphen trên đế đồng được tổng hợp bằng phương pháp CVD nhiệt
Chất lượng và đặc tính của graphen được nghiên cứu sâu hơn bằng quang phổ Raman (hình 3.30). Các đỉnh cụ thể của Gr được quan sát chi tiết: Đỉnh D ở 1353 cm-1, là do chế độ giãn nở ngoài mặt phẳng của các nguyên tử sp2. Đỉnh G ở 1582 cm-1 do cấu trúc than chì và đỉnh 2D (~2683 cm-1) tương ứng với cấu trúc Gr. Cường độ cao của đỉnh 2D chứng tỏ rằng màng Gr tổng hợp có chất lượng tốt. Số lượng lớp Gr trên màng cũng có thể được dự đoán từ phổ Raman do tỷ lệ cường độ của băng 2D so với băng G của Gr phụ thuộc vào số lượng lớp Gr [150]. Nếu tỷ lệ I2D/IG ~ 2-3, đặc trưng Gr đơn lớp; nếu 2> I2D/IG> 1, đặc trưng cho Gr 2 lớp; và nếu I2D/IG <1, đặc trưng cho Gr đa lớp. Trong nghiên cứu này, tỷ lệ I2D/IG thu được là 1,14, cho thấy màng Gr phát triển trên đế Cu có cấu trúc đa lớp.
Số lượng các lớp graphen cũng được xác định bởi HRTEM (Hình 3.30B). Kết quả cho thấy màng Gr tổng hợp là Gr đa lớp với số lượng lớp dao động từ 2 đến 3 lớp. Khoảng cách giữa hai lớp graphen xấp xỉ 0,34nm. Kết quả này phù hợp tốt với kết quả đo phổ Raman.
(A) (B)
Hình 3.30: (A) Phổ Raman và (B) hình ảnh HRTEM của màng Gr tổng hợp