Новая технология может производить графен без морщин

Существующая технология CVD формирует множество складок во время роста графена, что значительно снижает теплопроводность и электропроводность графенового материала, тем самым ухудшая характеристики графенового электронного устройства. Недавно Чжунфань Лю и Хайлинь Пэн из Центра нанохимии Пекинского университета разработали новую технологию, которая позволяет производить высококачественный графен с помощью хорошо спроектированных подложек без проблемных складок, часто образующихся при обычном росте. Ультрагладкий графеновый материал, выращенный с помощью этого метода, имеет значительно улучшенные электрические свойства по сравнению с гофрированным графеном, выращенным обычными методами.

Теоретически сырые графеновые материалы обладают наивысшими электрическими, тепловыми и механическими свойствами, которые могут быть использованы для создания быстрой и энергоэффективной электроники и оптики. Однако на практике очень трудно вырастить большое количество монокристаллов супергладкого графена, подходящего для высокопроизводительных электронных устройств. Существующая технология CVD формирует множество складок во время роста графена, что значительно снижает теплопроводность и электропроводность графенового материала, тем самым ухудшая характеристики графенового электронного устройства.

Недавно Чжунфань Лю и Хайлинь Пэн из Центра нанохимии Пекинского университета разработали новую технологию, которая позволяет производить высококачественный графен с помощью хорошо спроектированных подложек без проблемных складок, часто образующихся при обычном росте. . Ультрагладкий графеновый материал, выращенный с помощью этого метода, имеет значительно улучшенные электрические свойства по сравнению с гофрированным графеном, выращенным обычными методами. Соответствующие результаты опубликованы в журнале «ACSNano». (ACSNano 2017, DOI: 10.1021 / acsnano. 7b06196).

В существующих методах CVD обычно используется медная фольга в качестве ростовой подложки для формирования больших ультратонких листов графена. Однако Хайлин Пэн, нанохимик из Пекинского университета, и его коллеги предположили, что несоответствие свойств материала между графеном и медной подложкой для выращивания может вызвать морщины графена. Графен и медь (100), кристаллическая форма меди, обычно используемая для ее выращивания, расширяются с разной скоростью при заданной температуре, вызывая механическое напряжение и вызывая образование складок. Поэтому Пэн и его коллеги искали медную подложку с лучшей кристаллической структурой. Теперь они сообщают, что графен, выращенный на пленке Cu (111), очень гладкий. Что еще более важно, его подвижность электронов является мерой движения тока в материале, может быть до 11000 см ² V-1s-1. Это наивысший уровень, достигнутый графеном, выращенным на больших площадях с использованием практических методов. Команда использовала сапфировую пластину диаметром 10 см в качестве основы для выращивания пленки Cu (111) с подходящей кристаллической структурой. После переноса графена пластину медь-сапфир можно использовать повторно. Пэн сказал, что этот метод может быть совместим с технологией, используемой в полупроводниковой промышленности. Следующий этап - изготовление. Он сказал: «Мы прилагаем все усилия, чтобы добиться массового производства этого без морщин монокристаллического графена.

Страница содержит содержимое машинного перевода.