本文選題：石墨烯 + 硅�。� 參考：《物理學(xué)報(bào)》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(zhì),在科學(xué)和應(yīng)用領(lǐng)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(yīng)等,使其在信息器件領(lǐng)域備受關(guān)注.如何獲得高質(zhì)量并且與當(dāng)代硅基工藝兼容的石墨烯功能器件,是未來(lái)將石墨烯應(yīng)用于電子學(xué)領(lǐng)域的關(guān)鍵.近年來(lái),研究人員發(fā)展了一種在外延石墨烯和金屬襯底之間實(shí)現(xiàn)硅插層的技術(shù),將金屬表面外延石墨烯高質(zhì)量、大面積的特點(diǎn)與當(dāng)代硅基工藝結(jié)合起來(lái),實(shí)現(xiàn)了無(wú)需轉(zhuǎn)移且無(wú)損地將高質(zhì)量石墨烯置于半導(dǎo)體之上.通過(guò)系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)研究并結(jié)合理論計(jì)算,揭示了插層過(guò)程包含四個(gè)主要階段:誘導(dǎo)產(chǎn)生缺陷、異質(zhì)原子插層、石墨烯自我修復(fù)和異質(zhì)原子擴(kuò)散成膜,并證實(shí)了這一插層機(jī)制的普適性.拉曼和角分辨光電子能譜實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,插層后的石墨烯恢復(fù)了本征特性,接近自由狀態(tài).此外,還實(shí)現(xiàn)了多種單質(zhì)元素的插層.不同種類的原子形成不同的插層結(jié)構(gòu),從而構(gòu)成了多種石墨烯/插層異質(zhì)結(jié).這為調(diào)控石墨烯的性質(zhì)提供了實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ),也展現(xiàn)了該插層技術(shù)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(guó)科學(xué)院物理研究所中國(guó)科學(xué)院大學(xué);
【基金】：國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃(批準(zhǔn)號(hào):2016YFA0202300) 國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃(批準(zhǔn)號(hào):2013CBA01600) 國(guó)家自然科學(xué)基金(批準(zhǔn)號(hào):61390501,61471337,51325204,61622116,61504149,11604373) 中國(guó)科學(xué)院和中國(guó)科學(xué)院大學(xué)青年教師啟動(dòng)基金資助的課題~~
【分類號(hào)】：O613.71

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