化学气相沉积
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刘忠范院士团队,低温生长石墨烯薄膜大突破!
北京大学刘忠范院士团队提出了一种基于碳氧自由基(C─O radicals)的低温石墨烯生长策略,不仅实现了无缺陷、无皱纹且单晶化的石墨烯薄膜制备,还揭示了甲醇前驱体在碳氧自由基生成和缺陷控制中的关键作用。
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北京化工大学AFM:高比重铜基底上外延石墨烯的界面耦合诱导离散取向!
研究首先提出了“紧密接触指数”描述符来衡量石墨烯与铜基底之间的界面耦合强度,并且发现界面耦合强度与原子结构和电子状态密切相关。进一步的研究结果表明,石墨烯的生长取向主要由Gr/Cu界面耦合决定。高指数铜表面与石墨烯的耦合较弱,导致石墨烯对基底的锚定减弱,进而使石墨烯的取向分散性增加。此外,研究还将界面耦合理论扩展到双层石墨烯,指出扭转角的控制取决于Gr/Cu界面耦合和Gr/Gr层间耦合之间的竞争。
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石墨烯 | 透明电极用30英寸石墨烯薄膜的卷对卷生产
来自Sungkyunkwan University的Jong-Hyun Ahn教授和Byung Hee Hong教授合作报道了通过化学气相沉积在柔性铜衬底上生长的主要单层30英寸石墨烯膜的卷到卷生产和湿化学掺杂。薄膜的片电阻低至∼125 Ω □−1,透光率为97.4%,并表现出半整数量子Hall效应,表明其质量较高。他们进一步使用逐层堆叠来制造掺杂的四层薄膜,并在透明度为∼90%时测量其低至∼30 Ω □−1的薄层电阻,这优于铟锡氧化物等商业透明电极。
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北京石墨烯研究院产业发展申请 CVD 方法和系统专利,大幅改善产品表面均匀性
使用本发明的方法和系统,相比静态工艺可以大幅改善产品表面的均匀性,相比动态工艺可以实现大幅宽衬底材料上的生长,并且极大地提高了生长效率。
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石墨烯|在铜箔上大面积合成高质量均匀石墨烯薄膜
薄膜主要是单层石墨烯,具有少量层的区域的小百分比(小于5%),并且连续穿过铜表面台阶和晶界。碳在铜中的低溶解度似乎有助于使这一生长过程具有自限性。他们还开发了石墨烯薄膜转移到任意衬底的工艺,在Si/SiO2衬底上制造的双门控场效应晶体管在室温下显示出高达4050 cm2/(V·s)的电子迁移率。
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科学通报|绝缘衬底上二维单晶材料制备研究进展
华南师范大学物理学院徐小志教授团队近日在《科学通报》发表题为“绝缘衬底上二维单晶材料制备研究进展”的评述文章。该文从绝缘衬底上不同种类二维单晶材料的生长行为展开探讨,回顾了近十年来过渡金属硫族化合物、石墨烯和氮化硼在绝缘衬底上的生长策略以及机理,对绝缘衬底上制备高质量二维单晶材料具有重要指导意义。
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伦敦大学玛丽皇后学院Zhichao Weng和Oliver Fenwick课题组–在蓝宝石晶圆上直接生长的单层石墨烯电极忆阻器
报告了使用市售的金属有机化学气相沉积(MOCVD)系统,以可批量生产、无污染和无转移的方式在蓝宝石晶圆上直接生长高质量单层石墨烯。利用这种方法,基于石墨烯电极的忆阻器被开发出来,并且在包含石墨烯电极的器件制造中使用的所有工艺都可以在晶圆规模上进行。
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Adv. Mater: 通过化学气相沉积法在Cu(111)蓝宝石上实现解耦合高迁移率石墨烯
经显微镜、衍射和光谱学分析证实,所得到的薄膜在原子层面上是平坦的,没有可检测到的裂缝或波纹,并且位于一层薄薄的Cu2O层之上。对部分去耦合的石墨烯进行生长后处理,使界面完全均匀氧化,极大地简化了随后的转移过程,特别是干法拾取——当处理直接在金属性Cu(111)上合成的石墨烯时,这一任务被证明是具有挑战性的。
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Nano Res.[理论]│氢约束铜衬底上石墨烯生长的动力学研究
1300 K高温下Cu(111)表面碳物种催化分解的通量为CH3≈CH2> CH4> CH,意味着CH4很难被衬底直接捕获和利用,而真正能被衬底利用的碳前驱体是气相热解产生具有大量悬挂键的CH3和CH2。此外,由于相对较高的分解能垒,CH物种在铜衬底上的分解通量极低。因此,我们认为CH4在Cu(111)表面完全脱氢生成单C原子并不容易,CH物种可能会大量保留并参与石墨烯生长。
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上海大学蔡传兵Carbon:常压化学气相沉积法制备铜箔上双层石墨烯及其对电气性能的影响
在这项研究中,科学家们通过 APCVD 方法在高纯度无氧铜箔(HP – OFC)上生长 BLG,以探索提高铜导电性的方法,并深入研究了其内在机制。他们首先对 HP – OFC 箔进行清洗和抛光处理,以去除表面氧化物和有机物,然后进行退火和 CVD 生长石墨烯的实验。
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二维干货:单畴的成核控制
为了实现单畴的控制,科学家们提出了多种策略:减少活性位点数量:通过基板的预处理、引入液态基底和钝化剂、调控前体扩散和反应速率。
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正泰电器获得发明专利授权:“石墨烯包覆铜粉体的制备方法、铜-石墨烯电触头及其制备方法”
步骤a:铜粉与二氧化硅混合均匀,得到铜-二氧化硅混合粉体;步骤b:铜-二氧化硅混合粉体进行氧催化化学气相沉积,得到铜/石墨烯与二氧化硅或硅混合粉体;步骤c:去除铜/石墨烯与二氧化硅或硅混合粉体中的二氧化硅或硅,得到石墨烯包覆铜粉体。
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Nano Res.[理论]│北京石墨烯研究院孙晓莉:含氧碳前驱体在过渡金属衬底上低温生长石墨烯的理论研究
本文利用密度泛函理论(DFT)研究了CH3OH碳源在Cu和CuNi基体上裂解反应过程的机理,以及裂解产物对石墨烯生长的影响。
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科创平台和镇海辖区企业4年技术合同交易总额逾4.48亿元 “家门口”借智,赋能产业创新发展
在国家石墨烯创新中心专家帮扶下,柔碳科技攻坚“石墨烯薄膜连续卷对卷制备技术”项目,并借力该项目,喜获石墨烯车载应用技术等最新研究成果。“该项目助力我们推出了石墨烯高压水加热器、石墨烯加热内饰、石墨烯铜基复合材料及石墨烯电池加热膜等产品。”柔碳科技董事长汪伟介绍,这些新产品在提升汽车性能、舒适度、安全性方面潜力巨大。
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学院三个项目在山东省大学生创新大赛(2024)中获奖
石墨烯生产工艺创新与应用产品开发——项目以石墨烯生产工艺创新与应用产品开发为命题,团队经过分析讨论,加入了新技术的应用。通过加入二氧化碳干重整技术,降低甲烷分裂能垒,产生更多的活性碳原子,实现低温短时生产石墨烯;通过免转移的技术,实现不锈钢基底与石墨烯薄膜的一体化应用,打开市场应用前景;项目首创性地在不锈钢基底表面生长石墨烯,材料成本更低,来源更广,为石墨烯产品的大规模生产应用创造有利条件。