1 成果簡介

石墨烯的直接生長在絕緣體上提供晶圓級均勻性對于電子和光電應(yīng)用至關(guān)重要。然而，迄今為止它仍然是一個挑戰(zhàn)，因為它需要一種與金屬完全不同的增長模式。本文北京石墨烯研究院、蘇州大學(xué)劉忠范/孫靖宇課題組/黃麗珍、中國石油大學(xué)（華東）趙文、中國科學(xué)院國家納米科學(xué)中心高騰等研究人員在《Adv Mater》期刊發(fā)表名為“Transfer-Free Quasi-Suspended Graphene Grown on a Si Wafer”的論文，研究使用界面去耦化學(xué)氣相沉積策略展示了準(zhǔn)懸浮石墨烯在硅晶片上的無金屬催化劑生長。

使用低于常規(guī)的H₂在生長過程中同時引入甲醇可以有效地削弱合成石墨烯與底層基板之間的相互作用。因此可以微調(diào)生長模式，生產(chǎn)出具有晶圓級均勻性的主要單層石墨烯薄膜。因此，在4英寸Si 晶片上生長的石墨烯能夠無轉(zhuǎn)移地制造基于石墨烯的高性能場效應(yīng)晶體管陣列，其電荷中性點幾乎沒有變化，表明石墨烯具有準(zhǔn)懸浮特性。此外，可以實現(xiàn)高達 15000cm² V^-1s^-1的載流子遷移率。這項研究將為實用石墨烯器件在電介質(zhì)上合成晶圓級高質(zhì)量石墨烯提供有意義的見解。

2 圖文導(dǎo)讀

圖1 在SiO₂上生長的石墨烯的表征

圖2 4英寸Gr-SiO₂/Si晶片的均勻性評估

圖3 理論模擬

圖4 在硅晶片上生長的無轉(zhuǎn)移準(zhǔn)懸浮石墨烯的器件性能

文獻：

https://doi.org/10.1002/adma.202206389

本文轉(zhuǎn)載自微信公眾號材料分析與應(yīng)用