上海微系统所在石墨烯单晶晶圆制备方面取得进展

中国科学院上海微系统与信息技术研究所石墨烯单晶晶圆研究取得新进展。信息功能材料国家重点实验室研究员谢晓明领导的石墨烯研究团队首次在较低温度(750 ℃)条件下采用化学气相沉积外延成功制备6英寸无褶皱高质量石墨烯单晶晶圆。研究论文于4月4日在Small上在线发表(X. F. Zhang, et al, Epitaxial Growth of 6 in. Single-Crystalline Graphene on a Cu/Ni (111) Film at 750 ℃ via Chemical Vapor Deposition, DOI: 10.1002/smll.2018053)。目前制备石墨烯单晶主要有两种途径:一种方式是以单点形核控制来制备石墨烯单晶;另一种是表面外延生长取向一致的石墨烯晶畴,最后以无缝拼接的方法来制备石墨烯单晶。目前外延生长制备石墨烯单晶主要采用铜(111)单晶或者锗(110)作为衬底。但是此前的单晶石墨烯晶圆的生长一般需要1000 ℃或更高的温度,容易产生褶皱、污染,不但产生较高的能耗,也容易导致石墨烯性能降低。