当前位置: 资讯 - 科技前沿

化学所等在单晶石墨烯制备研究方面获进展

来源:化学研究所 1353 2022-03-23

  颗粒在线讯:完美的石墨烯具有极高的载流子迁移率和广泛的应用前景。围绕着高质量石墨烯的制备,化学气相沉积法被广泛采用。然而,所制备的大面积石墨烯中普遍存在多层石墨烯孤岛,如何制备大面积纯单层高质量石墨烯,一直是领域内关注的难点与热点。 

  中国科学院院士、中科院化学研究所有机固体院重点实验室研究员刘云圻团队长期围绕石墨烯等二维材料的可控制备及性能开展研究,取得了系列成果(ACS Nano 2018, 12, 1778–1784; Adv. Mater. 2019, 31, 1805582; ACS Nano 2020, 14, 9320–9346)。 

  近期,该团队开发了一种“循环电化学抛光结合高温退火”的方法,成功制备了大尺寸(4×32 cm2)单晶Cu(111) 基底(图1),并对过程中晶粒长大与晶界演变相关机制进行了研究。Cu(111)晶面与石墨烯具有极低的晶格失配率,是石墨烯定向生长、无缝拼接成高质量薄膜的理想衬底之一。在此基础上,采用两步碳源浓度供给的“自下而上选择性刻蚀”策略成功制备了大面积单层单晶石墨烯(17 cm2),所得实验结果与密度泛函理论(DFT)计算和相场模型模拟的选择性刻蚀过程吻合较好。此外,团队与丹麦科学技术大学研究人员合作,采用太赫兹时域光谱(THz-TDS)技术对石墨烯的电学性质及其均匀性进行表征,结果表明所得样品载流子迁移率较高且电学均匀性好,薄膜平均面电导率为2.8 mS,大面积平均载流子迁移率为6903 cm2V–1s–1。相关研究成果于近期发表在Advanced Materials上(图2)。 

化学所等在单晶石墨烯制备研究方面获进展

图1 (a)循环抛光退火示意图;(b)选择刻蚀样品拉曼面扫图;(c)转移到基底上的大面积纯单层石墨烯;(d)太赫兹时域光谱测试结果

化学所等在单晶石墨烯制备研究方面获进展2.jpg

图2 同期论文插页 

版权与免责声明:


(1) 凡本网注明"来源:颗粒在线"的所有作品,版权均属于颗粒在线,未经本网授权不得转载、摘编或利用其它方式使用上述作品。已获本网授权的作品,应在授权范围内使用,并注明"来源:颗粒在线"。违反上述声明者,本网将追究相关法律责任。


(2)本网凡注明"来源:xxx(非颗粒在线)"的作品,均转载自其它媒体,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责,且不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。其他媒体、网站或个人从本网下载使用,必须保留本网注明的"稿件来源",并自负版权等法律责任。


(3)如涉及作品内容、版权等问题,请在作品发表之日起一周内与本网联系,否则视为放弃相关权利。

热点新闻推荐
COPYRIGHT 颗粒在线KELIONLINE.COM ALL RIGHTS RESERVED | 津ICP备2021003967号-1 | 京公安备案 11010802028486号