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鍺基石墨烯將大規(guī)模制備助推半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)

鉅大LARGE  |  點(diǎn)擊量:376次  |  2022年11月15日  

記者從中科院上海微系統(tǒng)所獲悉,該所信息功能材料國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室SOI課題組與超導(dǎo)課題組,采用化學(xué)氣相淀積法,在鍺襯底上直接制備出大面積、均勻的、高質(zhì)量單層石墨烯。相關(guān)成果日前發(fā)表于《自然》雜志子刊《科學(xué)報(bào)告》。


石墨烯在機(jī)械、電學(xué)、光學(xué)和化學(xué)方面的優(yōu)異性能,使其具有巨大的應(yīng)用前景。目前,化學(xué)氣相沉積法是制備高質(zhì)量、大面積石墨烯的最主要途徑。但是,在石墨烯的生長(zhǎng)過(guò)程中,金屬基底是必不可少的催化劑,而隨后的應(yīng)用必須要將石墨烯從金屬襯底上轉(zhuǎn)移到所需要的絕緣或者半導(dǎo)體基底上。煩瑣的轉(zhuǎn)移過(guò)程容易造成石墨烯的結(jié)構(gòu)被破壞和污染,難以與當(dāng)前成熟的大規(guī)模集成電路工藝兼容,影響了基于石墨烯器件的大規(guī)模推廣與應(yīng)用。


鑒于此,在研究員狄增峰的指導(dǎo)下,博士生王剛等提出了在大尺寸鍺基上利用化學(xué)氣相淀積法直接制備石墨烯的方法,并成功制備出大面積、均勻的、高質(zhì)量的單層石墨烯。


鍺是一種重要的半導(dǎo)體材料,相較傳統(tǒng)的硅材料,具有極高的載流子遷移率,被認(rèn)為是最具潛力取代硅的半導(dǎo)體材料,有望應(yīng)用于未來(lái)大規(guī)模集成電路。


狄增峰表示,鍺基石墨烯直接實(shí)現(xiàn)了高質(zhì)量石墨烯與半導(dǎo)體襯底的集成,且制備工藝與現(xiàn)有的半導(dǎo)體工藝兼容,將能更快地推動(dòng)石墨烯在半導(dǎo)體工業(yè)界的廣泛應(yīng)用,具有重要的應(yīng)用價(jià)值。

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