Les scientifiques ont étudié une véritable couche unique, à savoir un film de graphène de grande surface sur une grande surface de feuille de cuivre. Amélioration de la méthode de croissance dépôt de vapeur chimique (CVD), ce qui élimine toute la croissance d'impuretés de carbone de graphène sur la feuille de cuivre. Cet uniforme « parfait » monocristal graphène est prévu pour être utilisé comme appareil d'imagerie à ultra-haute de microscopie électronique à transmission résolution et un matériau de support mince optique. Il peut également être utilisé comme graphène approprié, pour obtenir une fonctionnalité très uniforme, ce qui conduira à promouvoir de nombreuses autres applications, notamment pour différents types de capteurs.
directeur Rodney Ruoff de Ulsan Institut national des sciences et de la technologie (UNIST), Institut des sciences de base (IBS) matériau de carbone multidimensionnel Centre (CMCM), le chef de l'équipe de recherche. Cela semble être la dernière d'une série de graphène monocouche sur la même. Cependant, ce résultat diffère des milliers de documents précédents est qu'ils ne sont pas vraiment décrire la zone graphène grande, couches d 'adsorption (double couche ou d'une région multicouche) a toujours existé. scientifiques IBS améliorées procédé de croissance dépôt de vapeur chimique (CVD), ce qui élimine toute la croissance d'impuretés de carbone de graphène sur la feuille de cuivre.
dépôt chimique en phase vapeur (CVD) sur une feuille de métal (cuivre notamment) est un procédé de préparation actuellement les plus prometteuses de grande surface graphène film mince de haute qualité. Groupe a étudié pourquoi le film de graphène cultivé sur cuivre feuille apparaît « couches d 'adsorption », les impuretés de carbone trouvé dans les fils de film nucléation et la croissance directement couches d' adsorption.
(Cartes cercle ont été ajoutées ici, s'il vous plaît aller aux titres de vue du client d'aujourd'hui)En utilisant le temps de vol spectroscopie de masse des ions secondaires et des analyses de combustion ont trouvé une feuille de cuivre commercial « excès de carbone », en particulier dans le voisinage de la surface, une profondeur d'environ 300 nanomètres. Par l'un des plus grand fournisseur de cuivre dans le monde, Jiangxi Copper Co., une discussion d'experts techniques, les chercheurs ont appris que:
Dans le procédé de production, le carbone est incorporé dans la feuille de cuivre, à partir d'un rouleau peut être un des huiles lubrifiantes à base d'hydrocarbures à haute température feuille contact de roulement. Après élimination complète du carbone à un H21060 conditions de température, peut être atteint sans adlayfree, ce qui permet des films de graphène réel. Par le même procédé, les scientifiques IBS sont encore libres couche multiple monocristallin obtenue film mince de graphène et une feuille de cuivre monocristallin. L'un des premier auteur de l'étude Wangmei Hui (translittération), explique: Nous résout donc deux problèmes avant film de graphène CVD (et couches d 'adsorption des joints de grains, tandis que la synthèse Go) a toujours été là. En effet, le nombre de couches pour obtenir une parfaite homogénéité sur une grande surface (par exemple, monocouche ou bicouches), peut être utilisé pour assurer la cohérence de la performance de l'appareil.
Couche multiple différence de zone est que, lorsqu'il est présent dans la zone active du dispositif, la taille et la densité des différentes régions couche multiple. Dans couches d 'adsorption d'addition, GBs est également présent dans le film mince de graphène CVD polycristallin préparé dans l'orientation cristalline différente des îlots de graphène reliés entre eux pour former un film mince. GBs présence réduit la conductivité thermique et de la mobilité des porteurs, réduit la résistance mécanique. Néanmoins, les scientifiques dans le film mince monocristallin a laissé une caractéristique fascinant: Ce cristal de graphène contenant parallèle hautement orienté « plis », une longueur de quelques centimètres, une largeur d'environ 100 nanomètres, à des intervalles de 20 à 50 microns. Et avec couches d 'adsorption GBs les mêmes plis peuvent réduire considérablement la mobilité des porteurs de graphène.
Pour éliminer les couches d 'adsorption, cet effet de diffusion GBs et les rides, la région d'équipe entre deux plis adjacents, plis parallèles au transistor et un rendu graphique du transistor à effet de champ. Contrairement à la distribution de la forme de film mince polycristallin graphène quasi-aléatoire des plis, la hauteur de la grande surface arrangement monocristallin des films de graphène. Cela rend plus facile à fabriquer dispositif intégré de haute performance de la zone entre les plis. Une région entre deux plis adjacents est « propre », sans plis, ou GBs de couches d 'adsorption, ce qui rend le dispositif présente une mobilité de la mobilité électronique élevée et le trou.
Un transistor à effet de champ présente une mobilité de porteur de charge très élevée à la température ambiante est d'environ 1,0 x 104 cm2V-1s-1. Une telle mobilité porteuse « traduit » dans une variété de dispositifs utiles avec des performances élevées. Développement de la grande surface graphène sans méthode de couche multiple monocristalline est une percée. Cet uniforme, « parfait » monocristal graphène, devrait être utilisé en tant que matériau support mince microscopie transmission à ultra-haute résolution d'électrons et un appareil d'imagerie optique. Il peut également être utilisé comme graphène approprié, pour obtenir un fonctionnement très uniforme. Cette étude a été financée par l'Institut des sciences de base, l'étude publiée dans le « Advanced Materials ».
