第一作者:Meihui Wang, Ming Huang
通讯作者:Da Luo, Rodney S. Ruoff
通讯单位:Institute for Basic Science (IBS) 韩国基础科学研究院
【研究亮点】
鉴于此,韩国基础科学研究院Da Luo, Rodney S. Ruoff等人发现在1000 K和1030 K之间的生长温度范围内,使用乙烯作为碳前体在单晶 Cu-Ni(111) 合金箔(20.0 at% Ni)上可实现生产大面积、无折叠、单晶单层石墨烯薄膜。而在 Cu-Ni(111) 箔衬底上从更高生长温度下降到1030 K的收缩引起的界面压应力将完全通过折叠的形成释放。在1030 K和1040 K之间的温度(或小温度范围)下突然形成聚束结构会最终导致褶皱。由于没有折叠、晶界和粘附层,该单层石墨烯薄膜在整个区域显示出均匀的石墨烯场效应晶体管性能,并且对于空穴和电子具有大约7.0 × 103 cm2 V−1 s−1 的平均室温载流子迁移率。这种单层石墨烯薄膜载流子迁移率与在高于1270 K的温度下生长的单晶石墨烯的迁移率相当。这种大面积无折叠单层石墨烯薄膜将允许直接在整个薄膜上制造任意取向的集成高性能器件。由于没有褶皱并且还可以去除波纹(例如,通过石蜡转移方法),这些单晶石墨烯薄膜可以在依赖于“完美”堆叠层的实验和应用中发挥重要作用。
Fig. 2 | Fold evolution as a function of growth temperature.
Fig. 3 | Characterizations of the fold-free graphene films.
Fig. 4 | Transport properties of the fold-free graphene films.
来源:能源学人