中國石墨烯單晶生長速度突破提高150倍

　　10月17日，科技部透露，石墨烯作為一種典型的量子材料，成為凝聚態(tài)物理領域的一個非常重要的研究方向，受到國內外工業(yè)領域的高度重視。歐盟啟動了石墨烯旗艦研究計劃，美國、日本、韓國也都加大了石墨烯應用基礎研究領域的投入力度。石墨烯作為添加物在新能源、新材料等方面得以應用，但是在光電器件等應用方面進展不大，主要技術瓶頸是現(xiàn)有的大單晶石墨烯生長的方法生長速率低于0.4 μm/s，生長出一片晶元級的樣品需要數(shù)天時間，難以獲得大尺寸的石墨烯單晶。近期，俞大鵬院士帶領的“納米結構與低維物理”研究團隊在大單晶石墨烯的生長方面取得新的重要進展，利用CVD方法在1000 oC左右熱解甲烷氣體，把多晶銅襯底上石墨烯單晶的生長速度提高了150倍，達到60μm/s.

　　這項重大突破的核心是把多晶銅片放置于氧化物襯底上兩者之間的間隙15 μm，氧化物襯底為銅片表面提供連續(xù)的活性氧，顯著降低了甲烷分解的勢壘從1.57eV降低到0.62eV，能夠高效催化銅表面上的反應，提高石墨烯的生長速度。利用這種技術，能夠使其在5秒鐘內生長出300 μm的石墨烯大單晶疇。該研究結果對于可控、高速生長出更大尺寸的石墨烯單晶提供了必要的科學依據(jù)，為突破大尺寸單晶生產(chǎn)技術提供了重要的科學依據(jù)，具有重大的科學意義和技術價值。

　　此項研究成果于2016年8月8日在Nature Nanotechnology上發(fā)表。該研究得到了科技部和自然科學基金委的持續(xù)資助；該項研究工作也得到了北京“量子物質科學協(xié)同創(chuàng)新中心”2011、介觀物理國家重點實驗室、北京大學電子顯微鏡實驗室等單位的大力支持。

來源：全景網(wǎng)

　　版權及免責聲明：凡本網(wǎng)所屬版權作品，轉載時須獲得授權并注明來源“中國產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟信息網(wǎng)”，違者本網(wǎng)將保留追究其相關法律責任的權力。凡轉載文章，不代表本網(wǎng)觀點和立場。版權事宜請聯(lián)系：010-65363056。

延伸閱讀