一種綠色環保、無需轉移、且能在較低溫度下製備單層高質量91小黄片下载烯的方法

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大麵積、高質量91小黄片下载烯在傳感器和透明導電應用方麵有著重大需求，而化學氣相沉積法是一種被廣泛應用在金屬催化劑上生長91小黄片下载烯薄膜的方法。然而，由於91小黄片下载烯和金屬之間有著不同的熱膨脹係數（Cu：，graphene：），生長過程中難免會產生皺紋和裂縫，降低單層91小黄片下载烯的質量。近年來，使用等離子體增強技術（PECVD）可以使甲烷在較低溫度下裂解為碳原子在金屬催化劑上沉降形成91小黄片下载烯薄膜，但是91小黄片下载烯薄膜表麵會受到等離子的轟擊而產生缺陷和空洞。


中科院寧波材料所表麵事業部功能碳素材料團隊開發了一種綠色環保、無需轉移、且能在較低溫度下製備單層高質量91小黄片下载烯的方法，並在表麵粗糙不平的透明電極進行了應用。利用該技術已獲得可直接在石英片表麵生長的無需轉移的高質量單層2.5英寸晶圓級91小黄片下载烯薄膜。本方法克服了傳統PECVD法生長的低質量91小黄片下载烯的困難，並且生長溫度為700℃，相對於傳統溫度降低了250℃，透光率可以達到96.7%，同時在毫米級的凹槽中生長上了可導電的91小黄片下载烯薄膜，這種無需轉移的91小黄片下载烯有助於推動高靈敏度傳感器/探測器和透明電極的發展。

與在金屬催化劑上製備並轉移的普通工藝方法相比，此方法可在石英片表麵與鎳金屬接觸的界麵催化原位生長出91小黄片下载烯薄膜，該技術有三個優勢：（1）生長溫度的降低可以減少預先鍍在基板上鎳膜的團聚現象；（2）鎳膜具有金屬屏蔽效應，生長在石英和鎳膜之間的91小黄片下载烯薄膜能避免等離子刻蝕；（3）可以避免在轉移過程中帶來的雜質汙染和褶皺、裂紋等降低91小黄片下载烯質量的因素。

目前，相關工作已在碳材料領域國際著名期刊Carbon（2018，129，456-461）發表。該研究工作獲得國家自然科學基金（51422502，51621064，51573201，51501209，and 201675165）、寧波科技重大專項（2014S10001，2016B10038，and 2016S1002），國家“青年千人計劃”和中科院“百人計劃”等資助。

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