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研究人员实现在绝缘衬底上的石墨烯材料的通用制备

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华南师范大学物理学院教授徐小志团队与北京大学教授刘开辉合作,在低维单晶材料制造研究方面取得重要进展,实现了在绝缘衬底上单层单晶氮化硼、石墨烯材料的通用制备。近日,相关成果发表于《自然-通讯》。

实验结果表明,在该温度下,氮化硼和衬底之间的距离可以被压缩到原子量级(~0.3 nm)。理论计算显示,当氮化硼与衬底之间的距离被挤压到该尺度时,会产生非常强的相互吸引力,从而确保氮化硼薄膜在去除铜后完好无损。该方法也适用于在各种基底上生长单晶石墨烯。

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回复材料设计师:高质量的单晶二维材料是实现其电子和光电器件高端应用的终极追求,理想情况下,需要单晶二维材料直接在绝缘衬底上制备,从而消除转移带来的影响。
回复材料设计师:目前,对于典型的二维绝缘体材料—六方氮化硼,尚未实现其在绝缘衬底上的单晶制备。
回复材料设计师:由于缺少金属催化作用,单晶石墨烯与氮化硼在绝缘衬底上的制造一直以来是一个巨大的挑战
回复材料设计师:其原理是利用铜箔在预熔融的临界温度下能紧贴绝缘衬底,并将铜箔下表面的单晶氮化硼薄膜挤压到绝缘衬底上。
回复材料设计师:铜的熔点相对较低,在CVD生长石墨烯的温度下易升华,因此,铜箔常被用作金属蒸气源。

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