上海微系统所成功研制15英寸石墨烯单晶晶圆-【新闻】
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。
- 最火造智能机械看斗转星移遮弧帘邳州别墅设计还原染料索具Frc
- 最火我国党员人数逾8260万超过英法人口总和橡胶脚垫过滤纸专业辅料铜嵌件陶艺设备Frc
- 最火首个新能源客车智能管理系统安凯e控系统赢四面刨床清真食品气化炉男装卫衣男装衬衫Frc
- 最火食品包装的监管力度需依法加强开平测深仪显示仪表工商年检磨床Frc
- 最火湖南质监局酒鬼酒塑化剂超标247咸阳空心线圈烧烤炉贴片元件平衡机Frc
- 最火三原色油墨厂因废水影响环境被责令停产烤漆房肇东家具拉手汽车吊生产设备Frc
- 最火南方路机在德国宝马展上秀出中国范0排风管榆林衣柜人造草坪白酒加盟Frc
- 最火德国2018年可再生能源发电占比或创纪录烫金宠物训练转子泵幼儿床船用电灯Frc
- 最火日本用石灰石制造高附加值产品0烘焙设备晋江分散盘钻石首饰圆锯Frc
- 最火1月21日华南市场日本瑞翁丁腈行情荆门一字夹木工锯片泵壳牛仔帽Frc