Выбор оптимальной подложки для графена зависит от конкретного применения и метода его получения.Медь, кобальт и никель - высококвалифицированные подложки, обычно используемые в химическом осаждении из паровой фазы (CVD) для получения однослойных и многослойных графеновых пленок.Медь, в частности, предпочитают из-за ее способности производить высококачественный графен большой площади.Для эпитаксиального роста подходят подложки Ge(110) и Cu(111), поскольку они хорошо сочетаются с решеткой графена, позволяя выращивать несколько графеновых зерен с одинаковой ориентацией.Кроме того, гексагональный нитрид бора (h-BN) и диоксид кремния (Si/SiO2) используются для таких приложений, как полевые транзисторы.В конечном итоге выбор подложки должен соответствовать желаемым свойствам графена и конкретному методу производства.
Ключевые моменты:
-
Медь, кобальт и никель в качестве CVD-подложек:
- Эти металлы широко используются в CVD для производства графена благодаря своей способности способствовать росту как однослойных, так и многослойных графеновых пленок.
- Медь особенно популярна, поскольку позволяет получать высококачественный графен большой площади, что делает ее предпочтительным выбором для многих приложений.
-
Эпитаксиальный рост на Ge(110) и Cu(111):
- Подложки Ge(110) и Cu(111) идеально подходят для эпитаксиального выращивания графена, поскольку их решетчатые структуры хорошо совпадают с графеновыми.
- Такое соответствие позволяет выращивать несколько графеновых зерен с одинаковой ориентацией, что очень важно для получения однородных и высококачественных графеновых пленок.
- Недавние достижения позволили подготовить монокристаллические фольги Cu(111) большой площади, преодолев прежние ограничения, связанные с доступностью подложек.
-
Подложки для конкретных применений:
- Для полевых транзисторов обычно используются такие подложки, как гексагональный нитрид бора (h-BN) и диоксид кремния (Si/SiO2).
- Эти подложки обеспечивают необходимые свойства для электронных приложений, такие как высокая подвижность носителей и низкий уровень межфазного рассеяния.
-
Источники углерода для производства графена:
- Газ метан - самый популярный источник углерода для производства графена благодаря своей эффективности и простоте использования.
- Нефтяной асфальт - менее популярная, но недорогая альтернатива, хотя с ним сложнее работать.
-
Критерии выбора подложки:
- Выбор подложки должен основываться на конкретных требованиях, предъявляемых к графену, таких как желаемые электрические свойства, механическая прочность и теплопроводность.
- Метод производства (например, CVD, эпитаксиальный рост) также играет важную роль в определении наиболее подходящей подложки.
Учитывая эти факторы, можно выбрать оптимальную подложку для производства графена, соответствующую конкретным потребностям и задачам.
Сводная таблица:
| Субстрат | Основные характеристики | Применение |
|---|---|---|
| Медь | Производит высококачественный графен большой площади; широко используется в CVD. | Общее производство графена |
| Кобальт/никель | Способствует росту однослойных и многослойных графенов в CVD. | Многослойные графеновые пленки |
| Ge(110)/Cu(111) | Решетка соответствует графену; обеспечивает равномерную ориентацию зерен. | Эпитаксиальный рост |
| h-BN/Si/SiO2 | Высокая подвижность носителей, низкое межфазное рассеяние. | Полевые транзисторы |
| Газ метан | Эффективный и простой в использовании источник углерода для производства графена. | Синтез графена методом CVD |
| Нефтяной асфальт | Недорогой, но сложный в работе. | Альтернативный источник углерода |
Нужна помощь в выборе лучшей подложки для вашего графенового приложения? Свяжитесь с нашими экспертами сегодня для получения индивидуального руководства!
