韩国成均馆大学与三星先进技术研究院(SAIT)共同开发出了在半导体晶圆上形成单晶石墨烯的技术。SAIT的研究人员表示,“这是石墨烯研究领域取得的最大进展之一”。
2014年4月4日出版的美国学术期刊《科学》(Science)及该期刊的在线版(2014年4月3日)刊登了关于该研究成果的论文,论文题目是“Wafer-Scale Growth of Single-Crystal Mo
nolayer Graphene on Reusable Hydrogen-Terminated Germanium”。
石墨烯的电子迁移率比硅高100倍以上,因此作为新一代电子材料备受期待。为了将其应用于电子设备,在大面积半导体晶圆上形成石墨烯的技术开发也越来越兴旺。不过,采用传统方法时,石墨烯会形成多晶状态。这会导致电子迁移率等特性出现劣化,无法发挥出石墨烯的出色特性。
此次,成均馆大学和SAIT的研究团队开发出了在大面积硅晶圆上形成单晶石墨烯的方法。具体流程是,在硅晶圆上设置氢终止Ge(锗)缓冲层,然后在其上形成石墨烯。利用Ge的(110)晶面具备的各向异性的双对称性,可以使多数晶种的方向变得一致,由此可以在Ge缓冲层上形成单层的单晶石墨烯。而且,由于单晶石墨烯和Ge缓冲层之间的相互作用较弱,因此可对已经形成的石墨烯进行转印,从而反复利用同一Ge缓冲层来形成单晶石墨烯。(来源:日经BP社)