近日，中科院發(fā)布通告宣布，該院蘇州納米所通過(guò)揭示銅基表面化學(xué)氣相沉積法（CVD）調(diào)控機(jī)理，幫助構(gòu)建靜態(tài)常壓CVD（SAPCVD）系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了快速批量制備石墨烯，在該研究領(lǐng)域取得較大進(jìn)展。
石墨烯快速批量制備是石墨烯相關(guān)研究領(lǐng)域的重要研究方向。由于在半導(dǎo)體工業(yè)中具有良好的集成兼容性以及低廉的成本優(yōu)勢(shì)，CVD方法被認(rèn)為是最有潛力實(shí)現(xiàn)大規(guī)模制備高質(zhì)量石墨烯的方法。通過(guò)近10年的努力，銅基CVD法已經(jīng)分別在大批量、高質(zhì)量和快速制備3個(gè)方向取得了一系列的突破進(jìn)展。
然而，銅襯底和石墨烯晶格的失匹配，傳統(tǒng)CVD方法的低碳源濃度和流阻導(dǎo)致的石墨烯生長(zhǎng)不均勻，使得同時(shí)實(shí)現(xiàn)快速、大批量和高質(zhì)量制備石墨烯，仍然是一個(gè)不小的挑戰(zhàn)。
為此，中科院蘇州納米所研究員劉立偉課題組和蘇州格瑞豐納米科技有限公司合作，首先對(duì)銅襯底進(jìn)行晶向調(diào)控，揭示了氧化層對(duì)銅襯底晶向的調(diào)控作用和機(jī)制。
基于上述研究成果，該團(tuán)隊(duì)通過(guò)構(gòu)建一個(gè)基于分子熱運(yùn)動(dòng)的靜態(tài)常壓CVD(SAPCVD)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了快速批量制備高質(zhì)量石墨烯。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明，SAPCVD系統(tǒng)能夠同時(shí)在20層銅襯底上批量化制備光學(xué)均勻的石墨烯，其生長(zhǎng)速率達(dá)到1.5μm/s。通過(guò)調(diào)控石墨烯和銅襯底的晶格失匹配，石墨烯的晶界密度得到有效抑制。（仲科）
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