《《Science》子刊:?大规模剥离毫米级高质量石墨烯》

  • 来源专题:中国科学院文献情报制造与材料知识资源中心 | 领域情报网
  • 编译者: 冯瑞华
  • 发布时间:2020-11-18
  • 自从2004年单层石墨烯被成功地从天然石墨中剥离出来,石墨烯就以其独特的物理和化学特性吸引了广泛的关注。然而,石墨烯的质量和产量之间的竞争一直是它实现大规模应用的主要问题。例如,机械剥离法能保证石墨烯的高质量,但很难用于工业生产。还原氧化石墨烯法是当前工业化生产石墨烯的主要选择,但化学/热还原过程难免使石墨烯产生缺陷。因此,如果一种技术可以克服石墨烯质量和产量的竞争问题,那么它将是制备石墨烯的最具商业价值的合成方法。最近的研究表明,借助金属薄膜剥落二维材料可能是获得质量和产量可控的二维材料的关键。

    韩国亚洲大学Jae-Hyun Lee,韩国国立木浦大学Seok-Kyun Son,韩国Samsung Display公司的Sung Ho Cho等人提出了一种针对石墨烯的分层工业剥离技术(LEE),该技术不仅能够获得高达毫米级别的大尺寸石墨烯,而且还可以进行选择性的厚度控制。在石墨上蒸发的金属薄膜会引起张应力,使得金属薄膜的剥落诱导石墨烯的剥落,其中石墨烯剥落层的数量可通过使用不同的金属膜来调节。作者对所得石墨烯进行了详细的光谱学和电子传输测量分析,证明了所提出的剥落技术同时保障了石墨烯的质量和产量。该分层工业剥离可以为电子和光电子领域中石墨烯和其他二维材料的大规模制造工艺的开发铺平道路。该研究以题为“Layer-engineered large-area exfoliation of graphene”的论文发表在《Science Advances》上。

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  • 《石墨烯纳米带的大规模生产有望实现》

    • 来源专题:纳米科技
    • 编译者:郭文姣
    • 发布时间:2019-01-24
    • 几十纳米宽的二维石墨烯带具有独特的性质,在未来的电子产品中非常有趣。目前,研究人员首次对同一晶圆片上生长的两种可能结构的纳米带进行了完整的表征,从而明确了提高产量的途径。 石墨烯以纳米带的形式呈现出所谓的弹道传输,这意味着当电流流过时,材料不会升温。这为高速、低功率纳米电子开辟了一条有趣的道路。纳米带的形式也可能让石墨烯表现得更像半导体,而半导体是晶体管和二极管中的一种材料。石墨烯纳米带的性能与带状边缘的精确结构密切相关。此外,石墨烯结构的对称性使其边缘具有两种不同的形状,即锯齿形和扶手椅形,这取决于带状长边和短边各自的方向。 这些纳米带生长在碳化硅模板上,在良好的控制条件下,由MAX IV实验室、Chemnitz技术大学、Leibniz汉诺威大学和Linkoping大学的研究团队进行了彻底的表征。该模板具有两个不同的结晶方向上的脊线,使得扶手椅和锯齿形石墨烯纳米带都能形成。其结果是可预测的高质量石墨烯纳米带的生长,这些纳米带具有毫米级的均匀性和良好控制的边缘结构。 其中一项新发现是,研究人员能够展示纳米带的大部分的弹道传输。作者之一阿列克谢•扎哈罗夫(Alexei Zakharov)表示,这是可能的,因为该小组在Chemnitz进行了4次长度低于100纳米的探针实验,极具挑战性。 电学特性也表明,在所谓的扶手椅结构的缎带,阻力是许多倍高,而不是较低的阻力之字形获得。这意味着扶手椅上的纳米带可能会出现带隙,使它们变成半导体。制备纳米带生长模板的过程是可扩展的。这意味着它将很好地用于大规模生产石墨烯纳米带,使其成为电子工业未来材料的良好候选材料。 到目前为止,我们一直在研究30-40纳米宽的纳米带。它的挑战性nanoribbons 10纳米或更少,但是他们会非常有趣的电特性,´s计划这样做。然后我们还将在MAXPEEM beamline研究它们,Zakharov说。 在MAXPEEM波束线上进行的测量使用的是一种不需要x射线的技术。今年春天,beamline将进入试运行阶段,并将于今年开始欢迎用户。 ——文章发布于2019年1月22日
  • 《北大&国防科大《Nature》子刊:晶圆级超平石墨烯!》

    • 来源专题:中国科学院文献情报制造与材料知识资源中心—领域情报网
    • 编译者:冯瑞华
    • 发布时间:2022-11-08
    • 对于先进的电子器件来说,大规模二维(2D)材料集成到半导体晶圆上是非常需要的,但诸如转移相关的裂纹、污染、皱折和掺杂等挑战仍然存在。 在此,来自国防科技大学和北京大学等单位研究者,采用原子分辨扫描透射电子显微镜结合密度泛函理论计算,展示了Ca和Si等价掺杂共偏析引起α-Al2O3中的GB结构转变。相关论文以题为“Integrated wafer-scale ultra-flat graphene by gradient surface energy modulation”发表在Nature Communications上。