利用拉曼光谱探测石墨烯-铜界面上变化的电子耦合

随着铜上石墨烯的合成成为基础研究与工业应用的主要制备方法之一，需要从定量上理解石墨烯/Cu 体系的拉曼光谱，即其相互作用如何影响石墨烯的电子结构。利用多波长拉曼光谱，我们研究了三种结合在 Cu 上的石墨烯：在 Cu 箔和 Cu 薄膜/SiO2 上生长的石墨烯，以及 Cu 蒸镀的剥离石墨烯。即便考虑应变效应，前两种样品的 2D 峰频率在 1.96 eV 激发下也比预期高约 17 cm-1。更值得注意的是，2D 峰的上移随激发能量增加而减小。基于使用 Cu 蒸镀石墨烯的对照实验，我们揭示该光谱异常由石墨烯能带中依赖于环境的非线性色散引起，并确定了电子修饰的程度。我们还表明，源于 Cu 差热膨胀的 G 和 2D 峰的大幅上移，可通过用热膨胀可忽略的介电衬底支撑 Cu 薄膜而显著减小。本研究中提出的石墨烯与 Cu 之间电子耦合的定量分析，将在表征自生长石墨烯及其他可能形式中非常有用。