蓝宝石衬底上化学气相沉积法生长石墨烯

编号：NMJS06748

篇名：蓝宝石衬底上化学气相沉积法生长石墨烯

作者：刘庆彬 蔚翠 何泽召 王晶晶 李佳 芦伟立 冯志红

关键词： 石墨烯 蓝宝石 化学气相沉积法 生长温度 刻蚀机理

机构： 河北半导体研究所

摘要： 化学气相沉积（CVD）法是制备大面积、高质量石墨烯材料的主要方法之一,但存在衬底转移和碳固溶等问题,本文选用蓝宝石衬底弥补了传统CVD法的不足。利用CVD法在蓝宝石衬底上生长石墨烯材料,研究生长温度对石墨烯表面形貌和晶体质量的影响。原子力显微镜（AFM）、光学显微镜（OM）、拉曼光谱和霍尔测试表明,低温生长有利于保持材料表面的平整度,高温生长有利于提高材料的晶体质量。研究氢气和碳源对蓝宝石衬底表面刻蚀作用机理,发现氢气对蓝宝石衬底有刻蚀作用,而单纯的碳源不能对衬底产生刻蚀效果。在1200℃下,直径为50 mm的晶圆级衬底上获得平整度和质量相对较好的石墨烯材料,室温下载流子迁移超过1000 cm^2·V^-1·s^-1。