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質子輔助生長用于**石墨烯的制備
發布時間:2020-09-03     作者:harry   分享到:
眾所周知,通過化學氣相沉積(CVD)方式生長的石墨烯薄膜具有的理化性質,因此在柔性電子學、高頻晶體管等領域具有巨大的應用前景。然而,由于石墨烯與基質材料能夠產生強耦合作用,使得石墨烯在生長過程中會形成褶皺。這一現象嚴重限制了大尺度均一薄膜的制備,阻礙著二維材料的進一步發展應用。




【成果簡介】

近期,南京大學的高力波(通訊作者)課題組發展了一種質子輔助的CVD方法,可以生長制備無褶皺的超平石墨烯。在這一方法中,質子能夠進行滲透和重聯形成氫氣,并對CVD過程產生的褶皺進行還原作用。此外,這一方法還能對石墨烯和基質之間的范德瓦爾斯作用進行去耦合,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。研究認為,質子輔助的CVD方法不僅能夠盡可能維持石墨烯的固有性質,還對制備其他種類的納米材料具有普適性。2020年01月08日,相關成果以題為“Proton-assisted growth of ultra-flat graphene films”的文章在線發表在Nature上。


【圖文導讀】

圖1 石墨烯褶皺的形成和消除

圖2銅基質上的石墨烯褶皺出現質子輔助弛豫現象

圖3 無褶皺石墨烯薄膜的質子輔助生長 

圖4 超平石墨烯薄膜展現出的量子霍爾效應以及易清潔的能力

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

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