編號(hào)：NMJS08944
篇名：高溫退火Cu(111)襯底上生長(zhǎng)高質(zhì)量厘米尺寸單晶石墨烯
作者：祁建海 陳洋 岳圓圓 呂炳辰 程宇昂 朱鳳前 賈玉萍 李紹娟 孫曉娟 黎大兵
關(guān)鍵詞： Cu(111) 石墨烯 高溫退火 化學(xué)氣相沉積 場(chǎng)效應(yīng)晶體管
機(jī)構(gòu)： 中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所
摘要： 二維(2D)石墨烯具有原子層厚度,在電子器件中展示出突破摩爾定律限制的巨大潛力。目前,化學(xué)氣相沉積(CVD)是一種廣泛應(yīng)用于石墨烯生長(zhǎng)的方法,滿足低成本、大面積生產(chǎn)和易于控制層數(shù)的需求。然而,由于催化金屬(例如Cu)襯底一般為多晶特性,導(dǎo)致CVD法生長(zhǎng)的石墨烯晶體質(zhì)量相對(duì)較差。為此,通過(guò)高溫退火工藝制備了Cu(111)單晶襯底,使石墨烯的初始成核過(guò)程得到了很好的控制,從而實(shí)現(xiàn)了厘米尺寸的高質(zhì)量單晶石墨烯的制備。根據(jù)二者的晶格匹配關(guān)系,Cu(111)襯底為石墨烯生長(zhǎng)提供了唯一的成核取向,相鄰石墨烯成核島的邊界能夠縫合到一起。單晶石墨烯具有高電導(dǎo)率,相較于原始多晶Cu上生長(zhǎng)的石墨烯(1415.7Ω·sq-1),其平均薄層電阻低至607.5Ω·sq-1。高溫退火能夠清潔銅箔,從而獲得表面粗糙度較低的潔凈石墨烯。將石墨烯用于場(chǎng)效應(yīng)晶體管(FET),器件的最大開(kāi)關(guān)比為145.5,載流子遷移率為2.31×103cm2·V-1·s-1�；谝陨辖Y(jié)果,相信本工作中的單晶石墨烯還滿足其他高性能電子器件的制備。
