贾开诚

2025年6月25日，北京大学与北京石墨烯研究院刘忠范院士、孙禄钊研究员及贾开诚研究员等提出一种再结晶抑制策略，成功复活了曾被弃用的布里奇曼切割抛光（BCP）技术。通过分阶段退火工艺设计（阶段I：980°C缓释应力；阶段II：1020°C快速升温抑制晶界迁移），攻克了BCP-Cu(111)晶圆在高温下的”反向单晶化”难题。该技术使2英寸铜晶圆实现96.6%单晶度与0.81 nm超平整度，为石墨烯外延提供理想衬底。实验证实：相较于粗糙的AGG-Cu(111)箔片，BCP晶圆支撑的石墨烯呈现97.13%晶畴取向一致性和零多层生长特性，且转移后褶皱密度显著降低。

本工作报道了单晶度约为95%的4英寸蓝宝石上Cu(111)晶圆的制造。在温度梯度退火下实现了具有多晶织构的铜的异常晶粒生长，消除了面内孪晶界并伴随面外晶界的迁移。单晶Cu(111)晶圆的出现使得石墨烯的生长能够提高结晶度（>97%）。生长的4英寸单晶石墨烯晶在约290 K下测量时表现出平均迁移率约7284 cm2 V-1 s-1以及偏差约5%的均匀薄层电阻，为高质量的受控合成铺平了道路。