在Cu基板上选择性合成双层石墨烯,使用作为碳扩散屏障
Qiyang Song1, Youwei Zhang1,2, Qiao Chen1
1MOE Key Laboratory of Fundamental Physical Quantities Measurement & Hubei Key Laboratory of Gravitation and Quantum Physics, PGMF and School of Physics, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan 430074, China.
ACS applied materials & interfaces
|July 16, 2024
概括
研究人员开发了一种新方法,用于生长双层石墨烯阵列 (BLGA),使用有图案的作为扩散屏障. 这种技术可以为先进的电子应用提供统一的BLGA合成.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术纳米技术
- 电子工程 电子工程
背景情况:
- 化学蒸汽沉积 (CVD) 在生产大面积均双层石墨烯 (BLG) 方面面临挑战.
- 现有的方法很难满足对大规模集成电路应用的需求,这些应用需要统一的BLG.
- 传统的依赖于统一的BLG在广泛的领域限制了可扩展性.
研究的目的:
- 引入一种用于双层石墨烯阵列 (BLGA) 直接生长的新方法.
- 为满足对集成电路可扩展和统一的BLG合成的需求.
- 通过采用模式扩散障碍来证明一种控制BLG生长的方法.
主要方法:
- 在Cu薄膜基板上直接生长BLGA,使用有图案的 (Ti) 作为扩散屏障.
- 利用Ti层控制碳原子在Cu薄膜中的扩散,而不会影响石墨烯质量.
- 使用开发的BLGA制造10 × 10 BLG记忆器阵列.
主要成果:
- 在10×10 BLGA中实现了100%的收益率.
- 制造了一个10 × 10 BLG记忆器阵列,其产量为96%.
- 在设置电压大约为4V的设备中,证明了设备的均性能,高电阻状态 (HRS) 与低电阻状态 (LRS) 的比率大约为10^7.7.
结论:
- 采用有模式的Ti扩散屏障方法,可实现控制和均的BLG生长.
- 开发的BLGA适用于制造高性能,均的memristor阵列.
- 这种方法为基于BLG的电子和集成电路应用开辟了新的可能性.
