2022/11/25
二维原子晶体石墨烯,集高迁移率、高热导率、优异的机械强度于一身,在电子学、光子学与光电子学等众多领域具有巨大的应用前景。如高品质石墨烯晶圆可作为下一代微纳电子器件的关键组件,有望如同二十世纪六十年代兴起的硅晶圆一样,为电子学领域带来重大突破。鉴于此,如何制备大面积高质量的石墨烯薄膜以及如何准确且可重复的表征其电学性质显得尤为重要。
化学气相沉积(CVD)法作为最具备发展潜力的高质量石墨烯制备方法之一,近年来在晶圆尺寸石墨烯薄膜制备方面取得了一系列进展。近期,北京大学刘忠范院士课题组与苏州大学能源学院孙靖宇教授课题组近期在Small上发表题为“Controllable Synthesis of Wafer-Scale Graphene Films: Challenges, Status, and Perspectives”的综述论文[1],总结了目前CVD法制备晶圆尺寸石墨烯的最新进展,强调了化学反应动力学与气相流体动力学对石墨烯生长基元步骤与批量化制备的影响,并对晶圆级尺寸石墨烯制备领域今后的重点研究方向进行了展望。文章指出目前晶圆级石墨烯的生长面临三个关键挑战:
1.缺陷的存在,特别是褶皱,少层和多层控制生长和转移相关的问题; 2.晶界和不均匀石墨烯层的出现以及低生长速率也是亟待解决的问题;
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