高品質の大面積単結晶銅基板は、高品質の大面積単結晶グラフェンを調製するための効果的な方法です。 単結晶銅を製造するにはいくつかの主な方法があります。 1) 市販の単結晶銅は、主に高温熱間鋳造モード連続鋳造法を使用して単結晶銅柱を製造することによって製造され、単結晶銅箔の製造コストは比較的高価です。高い; ２）単結晶サファイア基板をテンプレートとして用いて銅薄膜を堆積し、高温アニールにより単結晶銅（１１１）の表面を得た。 ３）単結晶シリコンを調製する方法と同様に、単結晶銅は、単結晶銅シードを導入し、チョクラルスキー法を使用することによって調製される。 その中で、PAM-厦門は、以下のような特定の仕様で、単結晶グラフェンのエピタキシャル成長用のサファイアベースの銅薄膜を提供できます。

1. サファイア基板上の銅薄膜の仕様

PAM240220 – COS

2. 銅膜上での単結晶グラフェンの成長

ほとんどのグラフェンベースの電子デバイスは絶縁サポートを必要とします。 ただし、工業用の高品質グラフェン フィルムは通常、金属基板 (銅薄膜など) 上に成長し、デバイス製造のために絶縁支持体に転写されます。

研究者らは、多結晶銅箔をサファイア表面への単結晶（111）銅薄膜堆積に変換し、金属基板から活性炭素原子を導入して、得られた薄膜上でメタン分解を触媒した。 炭素原子は、金属膜を通過するテンプレートとして機能する銅/サファイア界面に向かって拡散し、適切に配向したグラフェンアイランドを形成します。 数回の成長サイクルの後、これらのグラフェンアイランドが融合して薄膜を形成します。

次に、研究者らは水素アルゴンプラズマを使用して、銅膜の上に積層されたグラフェンをエッチングして除去し、炭素の拡散を促進しました。 彼らはサンプルを液体窒素に浸し、急速に500℃まで加熱することで、サファイア基板上の単結晶グラフェン単層の完全性を維持しながら、銅薄膜材料を簡単に剥離できるようにした。

このように、サファイア上に成長させた単結晶グラフェン単層上に製造された電界効果トランジスタは、高い結晶性と少ない表面しわによる優れた電子特性により、優れた性能とより高いキャリア移動度を示します。 この研究は、絶縁基板上でウェーハレベルの単結晶単層グラフェンを合成する際のボトルネックを打破し、次世代のグラフェンベースのナノデバイスの開発を推進する可能性がある。

詳細については、メールでお問い合わせください。victorchan@powerwaywafer.com と powerwaymaterial@gmail.com.