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皇冠现金代理:表明二氧化硅插层后石墨烯仍保持较大的体积

时间:2021/6/10 6:50:37  作者:  来源:  浏览:0  评论:0
内容摘要:表面实现了厘米大小的单晶石墨烯的外延生长;在此基础上,他们发展了一种分步插入技术。通过在同一样品上插入硅和氧两种元素,在与Ru衬底的界面上生长出石墨烯二氧化硅薄膜;随着硅和氧插层量的增加,界面处二氧化硅逐渐变厚,其结构由晶态变为非晶态;当插入膜达到一定厚度时,将石墨烯与金属基体绝缘;将石墨烯材料置于硅嵌层衬底上,可实现...

表面实现了厘米大小的单晶石墨烯的外延生长;在此基础上,他们发展了一种分步插入技术。通过在同一样品上插入硅和氧两种元素,在与Ru衬底的界面上生长出石墨烯二氧化硅薄膜;随着硅和氧插层量的增加,界面处二氧化硅逐渐变厚,其结构由晶态变为非晶态;当插入膜达到一定厚度时,将石墨烯与金属基体绝缘;将石墨烯材料置于硅嵌层衬底上,可实现原位非转移外延石墨烯器件的制备。实验首先通过横断面扫描透射电子显微镜证明了薄层结晶二氧化硅的双层结构,并进一步结合扫描隧道显微镜和拉曼光谱,表明二氧化硅插层后石墨烯仍保持较大的体积。

区域连续性好,质量高;随着硅氧插层量的增加,扫描透射电子显微镜图像显示界面的二氧化硅厚度可达1.8纳米;垂直输运测试和理论计算表明,厚层为非晶二氧化硅(1.8纳米)插层,极大地限制了电子从石墨烯到金属Ru基体的输运过程,实现了石墨烯与金属Ru基体之间的电近绝缘;在1.8纳米二氧化硅插层的基础上原位制备了石墨烯电子器件,并通过低温强磁场下的输运测试,观察了外延石墨烯的整数量子霍尔效应和弱离域等现象。这些现象源于石墨烯的二维电子气体的固有特性,进一步证明了1.8nm非晶二氧化硅的插入不会破坏石墨烯的大面积、高质量特性,有效地将石墨烯与金属基体间的耦合隔离开来。

本研究为制备大面积、高质量的石墨烯单晶与硅基融合技术提供了新方法,为石墨烯材料和器件的应用研究提供了基础。


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