中科院微系统所石墨烯研究小组采用铜蒸汽辅助,在Cu-Ni合金衬底上实现了AB叠层双层石墨烯( ABBG )的快速生长。 典型的单晶畴尺寸约为300微米,生长时间约为10分钟,速度比传统报道提高了约一个数量级。 相关成果最近在线发表在《微尺度》杂志上。
ABBG可以在电场作用下形成可调的带隙,对石墨烯在逻辑器件、光电子器件等中的应用具有重要价值,但如何快速生长大畴ABBG是一个课题。
研究小组利用Cu-Ni合金在国际上首次报道了1.5英寸石墨烯单晶的超快速生长,通过引入铜蒸汽,实现了大晶畴ABBG的快速生长。铜蒸气的参与降低了Cu-Ni合金衬底表面第一层石墨烯的生长速度,提高了衬底中溶解的活性炭浓度,衬底中溶解的碳原子通过等温析出与第一层石墨烯有严格取向关系的大畴与传统文献相比,铜蒸汽和Cu-Ni合金的协同效应使ABBG的生长速度提高约一个数量级。