O substrato de cobre de cristal único de grande área de alta qualidade é um método eficaz para preparar grafeno de cristal único de grande área de alta qualidade. Existem vários métodos principais para preparar cobre de cristal único: 1) O cobre de cristal único comercial é produzido principalmente usando o método de fundição contínua de modo de fundição a quente de alta temperatura para produzir colunas de cobre de cristal único, e o custo de produção da folha de cobre de cristal único é relativamente alto; 2) Usando um substrato de safira de cristal único como modelo, uma película fina de cobre foi depositada e a superfície do cobre de cristal único (111) foi obtida através de recozimento em alta temperatura; 3) Semelhante ao método de preparação de silício monocristalino, o cobre monocristalino é preparado pela introdução de sementes de cobre monocristalino e usando a técnica de Czochralski. Entre eles,PAM-XIAMENpode fornecer filmes finos de cobre à base de safira para crescimento epitaxial de grafeno de cristal único, com especificações específicas como segue:

1. Especificação de filme fino de cobre em substrato de safira

PAM240220 –COS

2. Crescimento de grafeno de cristal único em filme de cobre

A maioria dos dispositivos eletrônicos baseados em grafeno requerem suporte de isolamento. No entanto, filmes de grafeno de alta qualidade para uso industrial são normalmente cultivados em substratos metálicos (como filmes finos de cobre) e depois transferidos para suportes isolantes para fabricação de dispositivos.

Os pesquisadores transformaram a folha de cobre policristalino em deposição de filme fino de cobre de cristal único (111) na superfície da safira e introduziram átomos de carbono ativos do substrato metálico para catalisar a decomposição do metano no filme fino resultante. Os átomos de carbono se difundem em direção à interface cobre/safira atuando como modelo através de um filme metálico, formando ilhas de grafeno bem orientadas. Após vários ciclos de crescimento, estas ilhas de grafeno fundem-se para formar filmes finos.

Em seguida, os pesquisadores usaram plasma de hidrogênio e argônio para remover qualquer grafeno empilhado no topo do filme de cobre para promover a difusão do carbono. Eles mergulharam a amostra em nitrogênio líquido e a aqueceram rapidamente a 500 ℃, tornando os materiais de película fina de cobre fáceis de descascar, mantendo a integridade da monocamada de grafeno de cristal único no substrato de safira.

Desta forma, os transistores de efeito de campo fabricados em monocamadas de grafeno monocristalino cultivadas em safira apresentam excelente desempenho e maior mobilidade de portadores devido às suas excelentes propriedades eletrônicas devido à alta cristalinidade e menos rugas superficiais. Este trabalho quebra o gargalo da síntese de grafeno monocamada de cristal único em nível de wafer em substratos isolantes e pode impulsionar o desenvolvimento de nanodispositivos baseados em grafeno de próxima geração.

Para mais informações, entre em contato conosco pelo e-mailvictorchan@powerwaywafer.com e powerwaymaterial@gmail.com.