上海微系統(tǒng)所在石墨烯單晶晶圓制備方面取得進(jìn)展
中國科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所石墨烯單晶晶圓研究取得新進(jìn)展。信息功能材料國家重點(diǎn)實驗室研究員謝曉明領(lǐng)導(dǎo)的石墨烯研究團(tuán)隊首次在較低溫度（750℃）條件下采用化學(xué)氣相沉積外延成功制備6英寸無褶皺高質(zhì)量石墨烯單晶晶圓。研究論文于4月4日在Small上在線發(fā)表(X.F. Zhang, et al, Epitaxial Growth of 6 in. Single-Crystalline Graphene on a Cu/Ni (111) Film at 750 °C via Chemical Vapor Deposition, DOI: 10.1002/smll.2018053)。
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目前制備石墨烯單晶主要有兩種途徑：一種方式是以單點(diǎn)形核控制來制備石墨烯單晶；另一種是表面外延生長取向一致的石墨烯晶疇，最后以無縫拼接的方法來制備石墨烯單晶。目前外延生長制備石墨烯單晶主要采用銅（111）單晶或者鍺（110）作為襯底。但是此前的單晶石墨烯晶圓的生長一般需要1000℃或更高的溫度，容易產(chǎn)生褶皺、污染，不但產(chǎn)生較高的能耗，也容易導(dǎo)致石墨烯性能降低。 yx/:<^"-$
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上海微系統(tǒng)所研究團(tuán)隊采用藍(lán)寶石作為襯底成功制備出具有更強(qiáng)催化能力的銅鎳（111）單晶薄膜，成功將外延生長石墨烯單晶的生長溫度從1000℃ 降低到750℃。制備的6英寸石墨烯單晶薄膜無褶皺，無顆粒污染，電學(xué)性能可以與高溫條件下得到的石墨烯相媲美。 O~aS&g/sf
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左圖：石墨烯單晶晶圓生長設(shè)計及實驗結(jié)果；右圖：低溫制備的6英寸石墨烯單晶晶圓 ^O892
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