這里，試圖了解單層石墨烯（SLG）生長過程中低壓化學氣相沉積（LPCVD）過程的熱力學機理，因為它是CVD過程中最有爭議的部分。為了獲得高質量的LPCVD-生長的石墨烯（與機械剝離的SLG相當），大量的研究正在世界范圍內進行。然而，基于個體分壓效應的優(yōu)化和機制尚未被詳細討論。因此，該工作詳細解決了這個問題，包括熱力學生長過程，并試圖建立SLG生長期間單個氣體的分壓效應。另外，光學顯微鏡，拉曼光譜和原子力顯微（AFM）被用來評估SLG的質量。此外，評估了其成核密度以理解石墨烯生長的合理機制。最后，還構建了場效應晶體管（FET）器件，研究了SLG的電學性質，在n = -2×1012 cm-2時，遷移率約為2595 cm2 V-1 s-1。因此，該研究結果表明：分壓是生長SLG的重要參數之一，并在高性能石墨烯FET（GFET）器件中具有各種潛在應用價值。
Figure1. LPCVD裝置示意圖，顯示了石墨烯生長的溫度曲線。
Figure 2.（a）銅箔（分辨率為20倍）的光學圖像，（b，c）石墨烯覆蓋銅箔在不同放大倍數下的光學圖像，（d-f）以及轉移之后在Si/SiO2襯底上的石墨烯的光學圖像（樣品SC2）。
Figure 3. （a，b）在不同分壓條件下，CVD生長的石墨烯轉移到Si/SiO2襯底上后的拉曼光譜，（c-f）標記區(qū)域（250μm×250μm）的拉曼映射，（c）石墨烯的光學圖，（d）強度比圖，（e）2D峰位置圖和（f）石墨烯的2D半最大值全寬度（樣品SC2）。
Figure 4.在Si/SiO2襯底上（a，b）石墨烯晶粒和（c，d）連續(xù)石墨烯的AFM圖像，呈現了高度情況（樣品SC2）。
該研究工作由印度國家物理實驗室Indu Sharma課題組于2020年發(fā)表在ACS Omega期刊上。原文：Partial Pressure Assisted Growth of Single-Layer Graphene Grown by Low-Pressure Chemical Vapor Deposition: Implications for HighPerformance Graphene FET Devices。
摘自《石墨烯雜志》公眾號：
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