合成参数对使用PECVD在蓝宝石基板上生长的石墨烯结构和特征的影响

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 纳米技术纳米技术
• 表面科学是一门学科.

背景情况:

• 在介电材料上直接合成石墨烯对于新型传感器件至关重要.
• 实现高面积和无转移增长仍然是一个重大挑战.

研究的目的:

• 在C平面蓝宝石基板上演示一种新的石墨烯合成方法.
• 研究微波等离子增强化学蒸汽沉积 (MW-PECVD) 对于石墨烯生产的潜力.

主要方法:

• 使用MW-PECVD在蓝宝石上进行石墨烯合成,无需远程等离子体.
• 采用拉曼光谱,原子力显微镜和电阻测量来进行表征.
• 在合成过程中变化的甲 (CH4) / (H2) 流量比和室内压力.

主要成果:

• 石墨烯薄膜的质量和厚度取决于CH4/H2比率和室内压力.
• 拉曼D/G频段强度比率在1~4之间;2D/G频段比率为0.05-0.5.5.
• 尽管有边界缺陷,但达到低板电阻值低至1.87kΩ/□.

结论:

• MW-PECVD提供了一种高效且简单的方法,用于在各种基板上生长石墨烯.
• 开发的技术显示出制造基于石墨烯的传感器件的巨大潜力.
• 对合成参数的控制允许针对特定应用调整石墨烯的特性.