SiC 衬底上石墨烯的形成

在半绝缘、同轴 4H-和 6H-SiC 衬底的 C 面和 Si 面上制备了石墨烯层。该过程在商用化学气相沉积 SiC 反应器的高真空（<10⁻⁴ mbar）下进行。开发了一种用于同轴衬底的 H₂ 刻蚀方法，以在每种多型的 Si 面上产生高度为 0.5 nm 的表面台阶，在 C 面上产生 1.0 至 1.5 nm 的台阶。开发了一种在 H₂ 刻蚀后立即在衬底上形成石墨烯的工艺，这些样品的拉曼光谱证实了石墨烯的形成。描述了石墨烯的形貌。对于两个面，在石墨烯形成过程中，底层衬底形貌发生了显著改变；表面台阶高达 15 nm，均匀的台阶形貌有时会丢失。给出了从大面积（16 mm 方形）和小面积（2 和 10 μm 方形）样品的霍尔效应测量中推导出的迁移率和薄层载流子浓度，并显示与最近的报道相比具有优势。