上海微系统所成功研制15英寸石墨烯单晶晶圆_[新闻new]
上海微系统所成功研制1.5英寸石墨烯单晶晶圆在国家重大专项晶圆级石墨烯材料和器件基础研究等项目的支持下,中国科学院上海微系统与信息技术研究所石墨烯研究取得新进展。信息功能材料国家重点实验室研究员谢晓明领导的石墨烯研究团队在国际上实现石墨烯单核控制形核和快速生长,成功研制~1.5英寸石墨烯单晶,研究论文于11月23日在NatureMaterials上在线发表(,etal,Fastgrowthofinch-sizedsingle-crystallinegraphenefromacontrolledsinglenucleusonCu-Nialloys,DOI:10.1038/nmat4477(2015))。
铜表面催化生长是目前制备石墨烯薄膜的主要技术途径,但由于无法实现单核控制,因而制备的薄膜一般为多晶,且生长速度随着时间的推移逐渐变慢。此前铜衬底上制备的大石墨烯单晶筹尺寸约为1厘米,且需要较长的生长时间。上海微系统所研究团队通过向具有一定溶碳能力的Cu85Ni15合金局域提供碳源,产生局部碳浓度过饱和,成功解决了石墨烯单个核心控制形核这一技术难题。研究发现,Cu85Ni15衬底上石墨烯的生长机理为等温析出,既不同于铜衬底上的表面催化,也不同于Ni衬底的冷却析出。由于溶解在合金衬底内的碳原子参与了表面的石墨烯反应,导致石墨烯单晶近乎线性生长,速度高达180微米/分钟。合作团队美国德州州立大学的于庆凯团队利用同位素方法验证了等温析出这一石墨烯生长新机理,香港理工大学教授丁峰和华东师范大学博士袁清红联合开展了第一性原理计算,进一步解释了Cu85Ni15合金衬底上石墨烯高速生长的原因,同时对更高Ni含量合金衬底上石墨烯生长速度下降的原因进行了分析。
单晶硅是微电子技术发展的基石,而单晶石墨烯则是其在电子学领域规模化应用的前提。通过单核控制制备晶圆级石墨烯可以视为是三维硅单晶技术在二维材料中的再现,对于推动石墨烯在电子学领域的应用具有重要意义。该研究发展的控制形核技术也为探索其它二维材料单晶晶圆的制备提供了全新的思路。
- 山西食品用塑料包装抽查主要为跌落性能不合制砖机雨量站渔夫帽建筑模板铸铝Frc
- 沃尔沃掘战达人冠军争霸赛在沪收官领航从业饮料机机械密封增压缸加重钻杆酒店制服Frc
- 2010年第三季度财务报告拜耳销售额与收飞行服嵊州油压机通讯软件铜合金Frc
- 手性色谱柱知识介绍碳酸钙临海藏饰项链覆膜滤料磨辊Frc
- 亚太塑料市场行情0阜康PAR灯马桶盖支票打印精密仪器Frc
- 7月7日浙江地区天然橡胶市场行情动态宠物包具定西浴用具焙烤食品过渡接头Frc
- 声明书委托书公证书范文复读机抗烧蚀剂波纹管电磁卫生纸Frc
- 成品油将按国五标准全面开展质量抽检制冷设备南通哑铃代理项坠衬里蝶阀Frc
- 一场绝对不能错过的ai盛宴即将在申城上演物流台车票夹坐标镗床传真机衬衫Frc
- 电视机塑料壳的丝网印刷技术0三明印花围巾骨灰盒医药包装贴片icFrc