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| 中國科學(xué)家研制成功1.5英寸石墨烯單晶，對推動(dòng)石墨烯電子器件應用具有重大意義 |
| 來(lái)源：中國粉體技術(shù)網(wǎng) 更新時(shí)間：2015-11-27 11:21:28 瀏覽次數： |
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從中科院上海微系統與信息技術(shù)研究所獲悉，該所信息功能材料國家重點(diǎn)實(shí)驗室研究員謝曉明領(lǐng)導的石墨烯研究團隊在國家重大專(zhuān)項“晶圓級石墨烯材料和器件基礎研究”等項目的支持下，在國際上首次實(shí)現石墨烯單核控制形核和快速生長(cháng)，成功研制1.5英寸石墨烯單晶，相關(guān)研究成果在線(xiàn)發(fā)表于《自然—材料》。
銅表面催化生長(cháng)是目前制備石墨烯薄膜的主要技術(shù)途徑，但由于無(wú)法實(shí)現單核控制，因而制備的薄膜一般為多晶，且生長(cháng)速度隨著(zhù)時(shí)間的推移逐漸變慢。此前銅襯底上制備的最大石墨烯單晶籌尺寸約為一厘米，且需要較長(cháng)的生長(cháng)時(shí)間。謝曉明研究團隊通過(guò)向具有一定溶碳能力的Cu85Ni15合金局域提供碳源，產(chǎn)生局部碳濃度過(guò)飽和，成功解決了石墨烯單個(gè)核心控制形核這一技術(shù)難題。
據悉，該項目的合作團隊美國得州州立大學(xué)的于慶凱團隊利用同位素方法驗證了等溫析出這一石墨烯生長(cháng)新機理；香港理工大學(xué)教授丁峰和華東師范大學(xué)博士袁清紅聯(lián)合開(kāi)展了第一性原理計算，進(jìn)一步解釋了Cu85Ni15合金襯底上石墨烯高速生長(cháng)的原因，同時(shí)對更高Ni含量合金襯底上石墨烯生長(cháng)速度下降的原因進(jìn)行了分析。
謝曉明表示，單晶硅是微電子技術(shù)發(fā)展的基石，而單晶石墨烯則是其在電子學(xué)領(lǐng)域規?；瘧玫那疤?。“通過(guò)單核控制制備晶圓級石墨烯可以視為是三維硅單晶技術(shù)在二維材料中的再現，對于推動(dòng)石墨烯在電子學(xué)領(lǐng)域的應用具有重要意義。”
專(zhuān)家認為，這項研究成果所發(fā)展的控制形核技術(shù)同時(shí)也為探索其他二維材料單晶晶圓的制備提供了全新思路。
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