編號(hào)：NMJS07184
篇名：化學(xué)氣相沉積法在液態(tài)金屬上快速生長(zhǎng)石墨烯單晶
作者：鄭舒婷 曾夢(mèng)琪 曹慧 張濤 高曉雯 肖遙 付磊
關(guān)鍵詞： 快速生長(zhǎng) 液態(tài)金屬 石墨烯 化學(xué)氣相沉積法 單晶 成核密度 擴(kuò)散速率 二維材料
機(jī)構(gòu)： College of Chemistry and Molecular Sciences Institute for Advanced Studies
摘要： 實(shí)現(xiàn)石墨烯大單晶的快速生長(zhǎng)對(duì)于其未來(lái)在光電及電學(xué)器件領(lǐng)域的應(yīng)用十分必要.目前已報(bào)道的在多晶金屬襯底上生長(zhǎng)石墨烯單晶的工作通常是通過(guò)降低前驅(qū)體供應(yīng)量從而抑制成核來(lái)實(shí)現(xiàn)的,而這會(huì)顯著降低成核以及后續(xù)生長(zhǎng)的速度.新興的液態(tài)金屬催化劑具有準(zhǔn)原子級(jí)平滑的表面和高擴(kuò)散速率.理論上,液態(tài)金屬是一個(gè)天然理想的基底,可同時(shí)實(shí)現(xiàn)低密度成核和快速生長(zhǎng).但截至目前,尚無(wú)工作探討液態(tài)金屬上石墨烯單晶的快速生長(zhǎng).在本研究中,我們成功地在液態(tài)銅表面實(shí)現(xiàn)了毫米級(jí)高質(zhì)量石墨烯單晶的生長(zhǎng).液態(tài)銅中豐富的自由電子能加速石墨烯的成核,且其各向同性的平滑表面能顯著抑制成核,使得成核密度較低.更重要的是,由于液態(tài)銅優(yōu)異的可流動(dòng)性,前驅(qū)體碳原子能實(shí)現(xiàn)快速擴(kuò)散,這極大促進(jìn)了石墨烯的生長(zhǎng),最高速率可達(dá)79μm s^-1.我們希望這一關(guān)于液態(tài)銅體系中石墨烯生長(zhǎng)速率的研究能豐富研究者們對(duì)液態(tài)金屬上二維材料生長(zhǎng)行為的認(rèn)知.我們也相信利用液態(tài)金屬來(lái)實(shí)現(xiàn)石墨烯快速生長(zhǎng)的策略能被拓展至其他二維材料,由此來(lái)促進(jìn)它們?cè)谖磥?lái)光電以及電學(xué)器件領(lǐng)域的應(yīng)用.
