研究實現(xiàn)AB堆垛雙層石墨烯快速生長

2016-03-29 黃辛 中國科學(xué)報

  中科院上海微系統(tǒng)所石墨烯研究團(tuán)隊采用銅蒸氣輔助,在Cu-Ni合金襯底上實現(xiàn)了AB堆垛雙層石墨烯(ABBG)的快速生長,典型單晶疇尺寸約300微米,生長時間約10分鐘,速度比現(xiàn)有報道提高約一個數(shù)量級。相關(guān)成果近日在線發(fā)表于《微尺度》雜志。

  ABBG可通過電場產(chǎn)生可調(diào)帶隙,對石墨烯在邏輯器件及光電子器件等方向的應(yīng)用具有重要價值,但如何快速生長大晶疇ABBG是個難題。

  團(tuán)隊采用Cu-Ni合金在國際上首次報道了1.5英寸石墨烯單晶的超快生長,并通過引入銅蒸氣,實現(xiàn)了大晶疇ABBG的快速生長。真空技術(shù)網(wǎng)(http://203scouts.com/)認(rèn)為銅蒸氣的參與降低了Cu-Ni合金襯底表面第一層石墨烯的生長速度,提高了融入襯底的活性碳原子濃度,而融入襯底的碳原子通過等溫析出形成了和第一層石墨烯具有嚴(yán)格取向關(guān)系的大晶疇ABBG。與現(xiàn)有文獻(xiàn)相比,銅蒸汽和Cu-Ni合金的協(xié)同效應(yīng)將ABBG的生長速度提高約一個數(shù)量級。