中國石墨烯技術(shù)重大突破——石墨烯層數(shù)可調(diào)控
2015年07月17日 11:19 5220次瀏覽 來源： 中國商務新聞網(wǎng)科技頻道 分類： 新材料前沿
近期，中國科學院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所信息功能材料國家重點實驗室SOI材料課題組在層數(shù)可控石墨烯薄膜制備方面取得新進展。課題組設計了Ni/Cu體系，并利用離子注入技術(shù)引入碳源，通過精確控制注入碳的劑量，成功實現(xiàn)了對石墨烯層數(shù)的調(diào)控。相關(guān)研究成果以Synthesis of Layer-Tunable Graphene：A Combined Kinetic Implantation and Thermal Ejection Approach 為題作為背封面（Back Cover)文章發(fā)表在Advanced FunctionalMaterials 2015年第24期上。
石墨烯以其優(yōu)異的電學性能、出眾的熱導率以及卓越的力學性能等被人們普遍認為是后硅CMOS時代延續(xù)摩爾定律的最有競爭力的電子材料，擁有廣闊的應用前景。然而，針對特殊的應用需求必須對石墨烯的層數(shù)進行精確控制。上海微系統(tǒng)所SOI材料課題組圍繞石墨烯層數(shù)控制問題，結(jié)合Ni和Cu在CVD法中制備石 墨烯的特點，利用兩種材料對碳溶解能力的不同，設計了Ni/Cu體系（即在25 μm厚的Cu箔上電子束蒸發(fā)一層300 nm的Ni )，并利用半導體產(chǎn)業(yè)中成熟的離子注入技術(shù)將碳離子注入到Ni/Cu體系中的Ni層中，通過控制注入碳離子的劑量（即4E15 atms/cm2劑量對應單層石墨烯，8E15 atoms/cm2劑量對應雙層石墨烯)，經(jīng)退火后成功實現(xiàn)了單、雙層石墨烯的制備。
與傳統(tǒng)的CVD制備石墨烯工藝相比，離子注入技術(shù)具有低溫摻雜、精確的能量和劑量控制和高均勻性等優(yōu)點，采用離子注入法制備石墨烯單雙層數(shù)僅受碳注入劑量的影響，與氣體的體積比、襯底厚度以及生長溫度無關(guān)。此外，離子注入技術(shù)與現(xiàn)代半導體技術(shù)相兼容，有助于實現(xiàn)石墨烯作為電子材料在半導體器件領(lǐng)域真正的應用。
該研究得到了國家自然科學基金委創(chuàng)新研究群體、優(yōu)秀青年基金、中國科學院高遷移率材料創(chuàng)新研究團隊等相關(guān)研究計劃的支持。
責任編輯：徐婷
如需了解更多信息，請登錄中國有色網(wǎng)：fu-jin.com了解更多信息。
中國有色網(wǎng)聲明：本網(wǎng)所有內(nèi)容的版權(quán)均屬于作者或頁面內(nèi)聲明的版權(quán)人。
凡注明文章來源為“中國有色金屬報”或 “中國有色網(wǎng)”的文章，均為中國有色網(wǎng)原創(chuàng)或者是合作機構(gòu)授權(quán)同意發(fā)布的文章。
如需轉(zhuǎn)載，轉(zhuǎn)載方必須與中國有色網(wǎng)（ 郵件：cnmn@cnmn.com.cn 或 電話：010-63971479）聯(lián)系，簽署授權(quán)協(xié)議，取得轉(zhuǎn)載授權(quán)；
凡本網(wǎng)注明“來源：“XXX（非中國有色網(wǎng)或非中國有色金屬報）”的文章，均轉(zhuǎn)載自其它媒體，轉(zhuǎn)載目的在于傳遞更多信息，并不構(gòu)成投資建議，僅供讀者參考。
若據(jù)本文章操作，所有后果讀者自負，中國有色網(wǎng)概不負任何責任。
