介电衬底上单晶双层石墨烯的直接合成
材料科学
2025-09-15 v2
摘要
在介电衬底上直接生长高质量的Bernal堆垛双层石墨烯（BLG）对电子和光电子应用至关重要，但仍存在质量差、厚度不可控和多晶薄膜等挑战。本工作中，展示了一种在各种介电衬底（SiO2/Si、蓝宝石和石英）上直接生长高质量单晶BLG的新方法。采用单晶单层石墨烯作为籽晶层，以促进在绝缘衬底上直接同质外延合成单晶BLG。具有纳米结构和高比表面积的Cu纳米粉（Cu NPs）用作远程催化，在石墨烯生长过程中提供持久的催化活性。TEM结果证实了BLG畴的单晶性质，验证了同质外延生长技术的优越性。所生长的BLG显示出与金属表面CVD生长的BLG相当的质量。直接在所生长BLG/SiO2/Si上制备的场效应晶体管显示出高达2297 cm2/Vs的室温载流子迁移率。
引用
@article{arxiv.2204.00194,
title = {Direct synthesis of single-crystal bilayer graphene on dielectric substrate},
author = {Zuoquan Tan and Xianqin Xing and Yimei Fang and Le Huang and Shunqing Wu and Zhiyong Zhang and Le Wang and Xiangping Chen and Shanshan Chen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2204.00194},
year = {2025}
}