Højkvalitets enkeltkrystal kobbersubstrat med stort areal er en effektiv metode til fremstilling af højkvalitets enkeltkrystalgrafen med stort areal. Der er flere hovedmetoder til fremstilling af enkeltkrystal kobber: 1) Kommercielt enkeltkrystal kobber fremstilles for det meste ved at bruge højtemperatur varmstøbningsmetoden kontinuerlig støbemetode til fremstilling af enkeltkrystal kobbersøjler, og produktionsomkostningerne for enkeltkrystal kobberfolie er relativt høj; 2) Under anvendelse af et enkeltkrystal safirsubstrat som skabelon blev en tynd kobberfilm aflejret, og overfladen af enkeltkrystalkobber (111) blev opnået ved højtemperaturudglødning; 3) I lighed med metoden til fremstilling af monokrystallinsk silicium fremstilles enkeltkrystalkobber ved at indføre enkeltkrystalkobberfrø og bruge Czochralski-teknikken. Blandt dem,PAM-XIAMENkan levere safirbaserede kobber tynde film til epitaksial vækst af enkeltkrystalgrafen med specifikke specifikationer som følger:
1. Specifikation af kobber tyndfilm på safirsubstrat
PAM240220 – COS
| Epi film | |
| Materiale | Kobberfilm (111) |
| Tykkelse | 500~600nm |
| substrat | |
| Materiale | Safir |
| Orientering | C-plan (0001) |
| Tykkelse | 675um |
| Ruhed | <0,2nm |
2. Enkelt krystal grafenvækst på kobberfilm
De fleste grafenbaserede elektroniske enheder kræver isoleringsstøtte. Imidlertid dyrkes højkvalitets grafenfilm til industriel brug typisk på metalsubstrater (såsom tynd kobberfilm) og overføres derefter til isolerende understøtninger til fremstilling af enheder.
Forskere transformerede polykrystallinsk kobberfolie til enkeltkrystal (111) kobber tyndfilmaflejring på overfladen af safir og introducerede aktive kulstofatomer fra metalsubstratet for at katalysere methannedbrydning på den resulterende tynde film. Kulstofatomer diffunderer mod kobber/safir-grænsefladen og fungerer som en skabelon gennem en metalfilm og danner godt orienterede grafenøer. Efter adskillige vækstcyklusser smelter disse grafenøer sammen og danner tynde film.
Derefter brugte forskere hydrogen-argonplasma til at ætse enhver grafen væk, der var stablet oven på kobberfilmen for at fremme kulstofdiffusion. De nedsænkede prøven i flydende nitrogen og opvarmede den hurtigt til 500 ℃, hvilket gjorde kobber-tyndfilmmaterialerne lette at pille af, mens de bibeholdt integriteten af enkeltkrystal-grafen-monolaget på safirsubstrat.
På denne måde udviser felteffekttransistorer fremstillet på enkeltkrystal grafenmonolag dyrket på safir fremragende ydeevne og højere bæremobilitet, da dets fremragende elektroniske egenskaber på grund af den høje krystallinitet og færre overfladerynker. Dette arbejde bryder flaskehalsen ved at syntetisere enkeltkrystal monolagsgrafen på waferniveau på isolerende substrater og kan drive udviklingen af næste generations grafenbaserede nanoenheder.
For mere information, kontakt os venligst e-mail påvictorchan@powerwaywafer.com og powerwaymaterial@gmail.com.