在的立方碳化上以高温中子反射测量对的环形石墨烯生长:一项操作性研究
Aiswarya Pradeepkumar1,2, David Cortie3,4, Erin Smyth3
1School of Electrical and Data Engineering, Faculty of Engineering and Information Technology, University of Technology Sydney Sydney New South Wales 2007 Australia Francesca.Iacopi@uts.edu.au.
使用Ni/Cu催化剂在碳化物上的石墨烯生长通过了解液相表轴机制来优化. 在现场中子反射计揭示了化过程中不同的物理过程,这对于制造晶圆尺度电子和光子设备至关重要.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 表面科学是一门学科.
- 纳米技术纳米技术
背景情况:
- 在 (SiC/Si) 上的碳化上,石墨烯的生长是晶圆尺度光子和电子设备的一个有前途的途径.
- /铜 (Ni/Cu) 催化剂有助于减轻SiC/Si的缺陷,从而实现了大规模的石墨烯覆盖.
- 为了进一步优化,需要对催化增长机制有更深入的了解.
研究的目的:
- 研究晶片上埋藏的 (Ni,Cu) /SiC接口上的石墨烯形成机制.
- 使用*in situ*中子反射计进行化过程中的实时表征.
- 阐明催化剂成分和温度对石墨烯生长的作用.
主要方法:
- 在晶片上的 (Ni,Cu) /SiC薄膜的*in situ*中子反射测量测量.
- 从室温到1100°C的火实验.
- 详细建模中子反射计数据和散射长度密度配置文件.
主要成果:
- 固体金属层相互混合,在500°C以下变粗.
- 由于SiC的界面反应,金属化物形成和原子碳释放发生在600°C以上.
- 在600-1100°C时,形成富含的液态表面相 (化和铜),促进液态相表轴形石墨烯的生长.
结论:
- 该研究揭示了在SiC/Si上使用Ni/Cu催化剂在不同温度下控制石墨烯形成的独特物理机制.
- 液态催化剂阶段在沉碳和使表轴石墨烯生长起到关键作用.
- 这些发现对于优化催化剂成分和改进基于的集成电子和光子设备的制造至关重要.
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