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          質(zhì)子輔助生長(zhǎng)用于**石墨烯的制備
          發(fā)布時(shí)間:2020-09-03     作者:harry   分享到:
          眾所周知,通過化學(xué)氣相沉積(CVD)方式生長(zhǎng)的石墨烯薄膜具有的理化性質(zhì),因此在柔性電子學(xué)、高頻晶體管等領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)用前景。然而,由于石墨烯與基質(zhì)材料能夠產(chǎn)生強(qiáng)耦合作用,使得石墨烯在生長(zhǎng)過程中會(huì)形成褶皺。這一現(xiàn)象嚴(yán)重限制了大尺度均一薄膜的制備,阻礙著二維材料的進(jìn)一步發(fā)展應(yīng)用。




          【成果簡(jiǎn)介】

          近期,南京大學(xué)的高力波(通訊作者)課題組發(fā)展了一種質(zhì)子輔助的CVD方法,可以生長(zhǎng)制備無褶皺的超平石墨烯。在這一方法中,質(zhì)子能夠進(jìn)行滲透和重聯(lián)形成氫氣,并對(duì)CVD過程產(chǎn)生的褶皺進(jìn)行還原作用。此外,這一方法還能對(duì)石墨烯和基質(zhì)之間的范德瓦爾斯作用進(jìn)行去耦合,致使褶皺幾乎完全消失。這一超平石墨烯材料,不僅具有的清潔能力,還在器件中展示了室溫量子霍爾效應(yīng)。研究認(rèn)為,質(zhì)子輔助的CVD方法不僅能夠盡可能維持石墨烯的固有性質(zhì),還對(duì)制備其他種類的納米材料具有普適性。2020年01月08日,相關(guān)成果以題為“Proton-assisted growth of ultra-flat graphene films”的文章在線發(fā)表在Nature上。


          【圖文導(dǎo)讀】

          圖1 石墨烯褶皺的形成和消除

          圖2銅基質(zhì)上的石墨烯褶皺出現(xiàn)質(zhì)子輔助弛豫現(xiàn)象

          圖3 無褶皺石墨烯薄膜的質(zhì)子輔助生長(zhǎng) 

          圖4 超平石墨烯薄膜展現(xiàn)出的量子霍爾效應(yīng)以及易清潔的能力

          文獻(xiàn)鏈接:Proton-assisted growth of ultra-flat graphene films(Nature, 2020, DOI: 10.1038/s41586-019-1870-3)

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