梅花生肖诗|白姐特码救世
您好 欢迎来到超硬材料网  | 免费注册
手机资讯手机资讯
官方微信官方微信
郑州华晶金刚石股份有限公司

新突破:现在能让石墨烯,变成单层单晶!

关键词 石墨烯 , 单晶|2019-07-04 10:55:17|来源 博科园
摘要 科学家们研究了一个真正的单层,即大面积石墨烯薄膜覆盖在大面积铜箔上。改进了化学气相沉积(CVD)生长方法,消除了石墨烯生长在铜箔上的所有碳杂质。这种均匀“完美”的单层单晶石墨烯有望...

科学家们研究了一个真正的单层,即大面积石墨烯薄膜覆盖在大面积铜箔上。改进了化学气相沉积(CVD)生长方法,消除了石墨烯生长在铜箔上的所有碳杂质。这种均匀“完美”的单层单晶石墨烯有望被用作超高分辨率透射电镜?#19978;?#21644;光学设备的超薄支撑材料。也可作为一种合适的石墨烯,以实现非常均匀的功能化,这将促使推动许多其他应用,特别是用于各种类型的传感器。

微信截图_20190704105033.png

来自Ulsan国家科学技术研究所(UNIST)基础科学研究所(IBS)多维碳材?#29616;?#24515;(CMCM)的Rodney Ruoff主任,领导的这个研究小组。这似乎是一系列关于单层石墨烯类似中最新的一个。?#27426;?#36825;一成果与之前数千篇论文的不同之处在于,它们都没有真正描述大面积的单层石墨烯,Adlayers(双层或多层区域)一直存在。IBS的科学家们改进了化学气相沉积(CVD)生长方法,消除了石墨烯生长在铜箔上的所有碳杂质。

微信截图_20190704105110.png

金属箔(尤其是铜箔)上的化学气相沉积(CVD)是目前制备大面积高质量石墨烯薄膜最具发展前景的方法。研究小组研究了生长在铜箔上的石墨烯薄膜中为什么会出现“adlayers?#20445;?#21457;现薄膜中的碳杂质直接导致adlayers的成核和生长。通过使用飞行时间二次离子质谱和燃烧分析,发现商业铜箔有‘过量的碳’,尤其是在表面附近,深度约为300纳米。通过与世界上最大的铜箔供应商之一,江西铜业有限公司的一位技术专家讨论,研究人员了解到:

在生产过程中,碳嵌在铜箔中,可能来?#26434;?#20110;润滑铜箔在高温轧制时接触的轧辊碳氢基油。在H2温度为1060℃的条件下完全去除碳后,能够实现无adlayfree,从而实现真正的单层石墨烯薄膜。通过同样的方法,IBS的科学家们还在单晶铜箔上获得了无adlayer单层和单晶石墨烯薄膜。该研究的第一作者之一王美辉(音译)解释说:我们这样就解决了之前CVD石墨烯薄膜(adlayers and grain boundaries, GBs)同时合成中一直存在的两个问题。的确,在大面积(例如单层或双层)上实现层数的完美均匀性,可?#26434;美?#30830;保设备性能的一致性。

微信截图_20190704105350.png

Adlayer区域的区别在于,当存在于器件的活动区域时,Adlayer区域的密度和尺寸也不同。除了adlayers, GBs还存在于CVD制备的多晶石墨烯薄膜中,不同晶体取向的石墨烯岛连接在一起形成薄膜。GBs的存在降低了载流子的迁移率和导热率,降低了机?#30331;?#24230;。尽管如此,科学家们在单晶薄膜上留下了一个?#21248;?#30340;特征:这种单晶石墨烯包含高度定向的平?#23567;?#35126;皱?#20445;?#38271;度为厘米,宽度约为100纳米,间隔20至50微米。与adlayers和GBs一样,褶皱可以显著降低石墨烯的载流子迁移率。

为了消除adlayers, GBs和褶皱的这种散射效应,研究小组在两个相邻褶皱之间的区域,以及平行于褶皱的晶体管上绘制了场效应晶体管的图形。与多晶石墨烯薄膜中?#39318;?#38543;机分布的褶皱不同,褶皱在大面积单晶石墨烯薄膜中高度排?#23567;?#36825;使得很容易从褶皱之间的区域制造集成高性能器件。两个相邻褶皱之间的区域是‘干净的’,没有任何褶皱、adlayers或GBs,这使得该器件具有很高的电子迁移率?#28034;?#31348;迁移率。

场效应晶体管显示出非常高的室温载流子迁移?#25163;?#32422;为1.0 x 104 cm2V-1s-1。如此高的载流子移动性“转化”为具有高性能的各种有用设备。开发大面积无adlayer单晶石墨烯的方法是一个突破。这种均匀、“完美”的单层单晶石墨烯,有望被用作超高分辨率透射电镜?#19978;?#21644;光学设备的超薄支撑材料。也可作为一种合适的石墨烯,以实现非常均匀的功能化。本研究由基础科学研究所资助,其研究成果发表在《先进材料》上。


金刚石刀具网正式上线
  ① 凡本网注明"来源:超硬材料网"的所有作品,均为河?#26174;?#21457;信息技术有限公司合法拥有版权或有权使用的作品,未经本网授权不?#31859;?#36733;、摘编或利用其它方式使用上述作品。已经本网授权使用作品的,应在授权范围内使用,并注明"来源:超硬材料网"。违反上述声明者,本网将追?#31185;?#30456;关法律责任。
② 凡本网注明"来源:XXX(非超硬材料网)"的作品,均转载自其它媒体,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。
③ 如因作品内容、版权和其它问题需要同本网联系的,请在30日内进?#23567;?br> ※ 联系电话:0371-67667020

?#30001;?#25512;荐

黄?#26377;?#39118;:“1~5毫米宝石级无色单晶金刚石合成关键技...

7月25日,黄?#26377;?#39118;“1~5毫米宝石级无色单晶金刚石合成关键技术研发与产业化”项目获得了许昌市总工会、许昌市科学技术局、许昌市人力资源和社会保障局联合颁...

日期 2019-07-29   上市公司
打造一体化单晶光伏产业链航母 多家机构看好隆基股份全年业绩

打造一体化单晶光伏产业链航母 多家机构看好隆基股份全...

截至7月24日收盘,隆基绿能科技股份有限公司(以?#24405;?#31216;“隆基股份”)市值905亿元,位列光伏行业第一。7月17日,隆基股份发布2019年上半年业绩预告,...

日期 2019-07-25   电子光伏

光伏单多晶之争:单晶效率优势逐渐体现

单多晶技术路线分化出现在产业链最前端,转型?#35759;?#22823;从目前看,光伏的技术路线主要分为两种,单晶路线及多晶路线。所谓单晶与多晶路线,主要是指光伏硅片采用单晶材...

日期 2019-07-11   电子光伏

隆基股份明年底单晶硅片产能将达63GW

6月26日,全球单晶市占率第一的光伏制造巨头隆基绿能科技股份有限公司(601012.SH)总?#32654;?#25391;国在?#26412;?#25509;受包括界面新闻在内多家媒体的采访,针对近期?#30340;?#21333;晶扩产、铸锭单晶、出售电...

日期 2019-06-28   电子光伏

第二届?#20449;?#30707;墨烯产业发?#36141;?#20316;高峰论坛成功举办

6月25日至28日由中国国际石墨烯资源产业联盟、?#26412;?#20808;进碳材料产业促进会与2019?#20998;?#30707;墨烯大会组委会联?#29616;?#21150;的“第二届?#20449;?#30707;墨烯产业发?#36141;?#20316;高峰论?#22330;?..

日期 2019-06-28   超硬新闻

?#26412;?#22823;学:单晶单层六方氮化硼的制备取得重要进展

近年来,随着芯片尺寸的?#27426;?#20943;小,短沟道效应、热效应?#28909;?#36235;明显,开发全新的二维量?#30828;?#26009;体系以实现变革性的器件应用已成为当前科技的研究热点。规模化高端器件应...

日期 2019-06-27   超硬新闻

上机数控30亿元杀入单晶硅领域

伴随光伏电价政策落地,国内光伏产业又将重现生机。产业寒冬之后,机遇随之显现。日前,从事精密机床研发生产的无锡上机数控股份有限公司(简称“上机数控?#20445;?#23459;布...

日期 2019-06-27   电子光伏

宁波材料所推进石墨烯超级防腐涂层领域取得进展

石墨烯具有单原子层结构及分?#30828;?#21487;渗透性,被认为是最薄的防护材料。?#27426;?#20154;工制备的石墨烯容?#33258;?#22242;聚,无法充分发挥石墨烯单片层的优异特性。此外,石墨烯是导电碳材料,它具有较强的腐蚀促进...

日期 2019-06-26   宏观经济

鸡西石墨烯“黑科技”产业N种新玩法

在第六届中俄博览会和第三十届哈洽会鸡西展区,各种石墨烯产品让人眼前一亮。作为一种新材料,今年石墨烯走起了“亲民”路线,一套电热毯、?#31354;懟?#20805;电宝等石墨烯产...

日期 2019-06-19   超硬新闻
柘城惠丰钻石科技股份有限公司
河南联合精密材料股份有限公司
梅花生肖诗