我國首次制備大規(guī)模鍺基石墨烯 助推半導(dǎo)體工業(yè)

近日消息，從中科院上海微系統(tǒng)所獲悉，該所信息功能材料國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室SOI課題組與超導(dǎo)課題組，采用化學(xué)氣相淀積法，在鍺襯底上直接制備出大面積、均勻的、高質(zhì)量單層石墨烯。相關(guān)成果日前發(fā)表于《自然》雜志子刊《科學(xué)報(bào)告》。

助推石墨烯在半導(dǎo)體業(yè)應(yīng)用

石墨烯在機(jī)械、電學(xué)、光學(xué)和化學(xué)方面的優(yōu)異性能，使其具有巨大的應(yīng)用前景。目前，化學(xué)氣相沉積法是制備高質(zhì)量、大面積石墨烯的最主要途徑。但是，在石墨烯的生長過程中，金屬基底是必不可少的催化劑，而隨后的應(yīng)用必須要將石墨烯從金屬襯底上轉(zhuǎn)移到所需要的絕緣或者半導(dǎo)體基底上。煩瑣的轉(zhuǎn)移過程容易造成石墨烯的結(jié)構(gòu)被破壞和污染，難以與當(dāng)前成熟的大規(guī)模集成電路工藝兼容，影響了基于石墨烯器件的大規(guī)模推廣與應(yīng)用。

鑒于此，在研究員狄增峰的指導(dǎo)下，博士生王剛等提出了在大尺寸鍺基上利用化學(xué)氣相淀積法直接制備石墨烯的方法，并成功制備出大面積、均勻的、高質(zhì)量的單層石墨烯。

鍺是一種重要的半導(dǎo)體材料，相較傳統(tǒng)的硅材料，具有極高的載流子遷移率，被認(rèn)為是最具潛力取代硅的半導(dǎo)體材料，有望應(yīng)用于未來大規(guī)模集成電路。

狄增峰表示，鍺基石墨烯直接實(shí)現(xiàn)了高質(zhì)量石墨烯與半導(dǎo)體襯底的集成，且制備工藝與現(xiàn)有的半導(dǎo)體工藝兼容，將能更快地推動(dòng)石墨烯在半導(dǎo)體工業(yè)界的廣泛應(yīng)用，具有重要的應(yīng)用價(jià)值。