在高κ介电性SrTiO3基板上,高质量的石墨烯直接生长
Jingyu Sun1, Teng Gao, Xiuju Song
1Center for Nanochemistry (CNC), Beijing National Laboratory for Molecular Sciences, College of Chemistry and Molecular Engineering, Peking University , Beijing 100871, P. R. China.
Journal of the American Chemical Society
|April 22, 2014
概括
高质量的石墨烯是在使用无金属催化剂的方法在酸 (STO) 基板上生长的. 这使得具有较低工作电压和高载体移动性的节能场效晶体管 (FET) 成为可能.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 凝聚物质物理学 凝聚物质物理学
- 纳米技术 纳米技术
背景情况:
- 石墨烯具有出色的电子性能,但需要合适的基板来制造设备.
- 泰坦酸 (STO) 是一种高κ介电材料,具有电子应用的潜力.
- 目前用于石墨烯合成和设备制造的方法可能是复杂和昂贵的.
研究的目的:
- 开发一种简单,无金属催化剂的方法,在STO基板上合成高质量的单层石墨烯.
- 为了评估在STO制造的石墨烯场效应晶体管 (FET) 的性能.
- 探索石墨烯/STO异构结构在先进电子设备中的潜力.
主要方法:
- 在单晶 STO 基板上通过化学蒸汽沉积 (CVD) 合成单层石墨烯.
- 使用原生石墨烯制造石墨烯场效应晶体管 (FET).
- 石墨烯特性和设备性能的表征,包括载体移动性和工作电压.
主要成果:
- 在没有金属催化剂的情况下,在STO上成功合成了高质量的单层石墨烯.
- 在STO上的石墨烯FET显示,与SiO2接FET相比,运行电压显著降低.
- 在室温的空气中实现了870-1050厘米的高载体流动性.
- 证明适用于无转移设备制造的适用性.
结论:
- 在STO上直接生长高质量的石墨烯是一种可行的和高效的方法.
- 石墨烯/STO异构结构对开发高性能,节能FET有前途.
- 这种方法促进了用于电子应用的FET阵列的无转移批量生产.
