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涓滴石墨烯:一种可在工业上大规模制造石墨烯的经济生产机制

2018-08-23 13:08:23 上海弘竣实业有限公司 阅读

通过碳泄露(涓滴)穿过金属裂缝,研究人员在衬底上直接制造了石墨烯。这种多用途的工艺使石墨烯几乎可在任何与电子工业相关的半导体或电介质基片上生长,而且更节约成本。

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涓滴石墨烯

“这可能是石墨烯应用的一个游戏改变者。”芝加哥Illinois大学(UIC)化学工程系主任Vikas Berry说。石墨烯是一个SP2杂化碳原子二维网络,由于其超快的载流子迁移率、高的机械强度和高的光学透明性,它在纳米电子学、光电子学和光子学中具有很好的应用前景。石墨烯电子学目前面临的挑战是石墨烯从金属转移到所需的衬底上时容易被污染。这种转移过程引入了石墨烯中多余的缺陷,如聚合物杂质的吸附和表面波纹。

美国芝加哥Illinois大学(UIC)和SunEdison半导体公司的研究人员开发了一种工艺流程,称为“碳自由基的晶界扩散”,用于有效地在任何半导体或绝缘固体衬底上进行石墨烯的无迁移生长。在这里,甲烷(或其他碳源)分子在真空和加热炉中与衬底上沉积的金属解离。甲烷解离产生的碳自由基通过金属的晶界扩散,然后在金属和底层衬底的界面上形成石墨烯。这种生长策略适合用于工业应用中大规模石墨烯的生产。

参考文献
1.MR Seacrist, V Berry, “Direct formation of graphene on semiconductor substrates”, US Patent 8,884,310
2.MR Seacrist, V Berry, PT Nguyen, “Direct and sequential formation of monolayers of boron nitride and graphene on substrates”, US Patent 9,029,228
3.P Nguyen, SK Behura, MR Seacrist, V Berry, “Carbon-Radical’s Intra-Grain-Diffusion for Wafer-Scale, Direct Growth of Graphene on Silicon-Based Dielectrics”, ACS applied materials & interface (DOI: 10.1021/acsami.8b07655) 2018

原文来自:AZO Materials,原文题目:Trickle-Down Graphene: An Economical Production Mechanism,由材料科技在线团队翻译整理









 

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