本文選題：石墨烯 + 硅　； 參考：《物理學報》2017年21期

【摘要】：石墨烯作為一種新型二維材料,因其優(yōu)異的性質,在科學和應用領域具有非常重要的意義.而其超高的載流子遷移率、室溫量子霍爾效應等,使其在信息器件領域備受關注.如何獲得高質量并且與當代硅基工藝兼容的石墨烯功能器件,是未來將石墨烯應用于電子學領域的關鍵.近年來,研究人員發(fā)展了一種在外延石墨烯和金屬襯底之間實現硅插層的技術,將金屬表面外延石墨烯高質量、大面積的特點與當代硅基工藝結合起來,實現了無需轉移且無損地將高質量石墨烯置于半導體之上.通過系統(tǒng)的實驗研究并結合理論計算,揭示了插層過程包含四個主要階段:誘導產生缺陷、異質原子插層、石墨烯自我修復和異質原子擴散成膜,并證實了這一插層機制的普適性.拉曼和角分辨光電子能譜實驗結果表明,插層后的石墨烯恢復了本征特性,接近自由狀態(tài).此外,還實現了多種單質元素的插層.不同種類的原子形成不同的插層結構,從而構成了多種石墨烯/插層異質結.這為調控石墨烯的性質提供了實驗基礎,也展現了該插層技術的普適性.
[Abstract]:Graphene, as a new two-dimensional material, is of great significance in science and application due to its excellent properties. Due to its high carrier mobility and room temperature quantum Hall effect, it has attracted much attention in the field of information devices. How to obtain high quality graphene functional devices which are compatible with contemporary silicon technology is the key to the application of graphene in electronics in the future. In recent years, researchers have developed a technology to realize silicon intercalation between epitaxial graphene and metal substrates, combining the high quality and large area characteristics of metal surface epitaxial graphene with contemporary silicon based processes. The high quality graphene is placed on the semiconductor without transfer and without damage. Through systematic experimental study and theoretical calculation, it is revealed that the intercalation process consists of four main stages: induced defects, heterogeneous atom intercalation, graphene self-repair and heterogeneous atom diffusion film formation. The universality of the intercalation mechanism is confirmed. The Raman and angle-resolved photoelectron spectroscopy (XPS) results show that the intercalated graphene restores the intrinsic property and is close to the free state. In addition, the intercalation of a variety of elemental elements is realized. Different kinds of atoms form different intercalation structures, thus forming a variety of graphene / intercalation heterostructures. This provides the experimental basis for controlling the properties of graphene, and also shows the universality of the intercalation technology.
【作者單位】： 中國科學院物理研究所中國科學院大學;
【基金】：國家重點研發(fā)計劃(批準號:2016YFA0202300) 國家重點基礎研究發(fā)展計劃(批準號:2013CBA01600) 國家自然科學基金(批準號:61390501,61471337,51325204,61622116,61504149,11604373) 中國科學院和中國科學院大學青年教師啟動基金資助的課題~~
【分類號】：O613.71

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本文編號：1809319