石墨烯由于其超高载流子迁移率,优异的热稳定性和化学稳定性,有望成为新一代的电子材料。但是石墨烯的生长通常需要高温,并且通常只能在金属表面进行,极大限制了石墨烯在半导体电子器件中的应用。目前,还缺少直接在介电表面低温生长掺氮石墨烯的技术。
魏大程课题组与新加坡国立大学的合作者,通过改进等离子体增强化学气相沉积法,发展出一种在石墨烯生长与等离子体刻蚀之间的临界条件下生长大面积掺氮石墨烯单晶的新方法。这种方法生长温度低,最低可达到435℃,可以在非金属介电表面进行,克服了现有方法制备的样品不能直接用于电学器件的问题。该方法制备的掺氮石墨烯具有较高的载流子迁移率和n型导电性质,与现有半导体工艺有良好的兼容性,将推进石墨烯在半导体产业中的应用。
相关论文在权威专业期刊ACS nano发表,详见Dacheng Wei* , Lan Peng, Menglin Li, Hongying Mao, Tianchao Niu, Cheng Han, Wei Chen, and Andrew Thye Shen Wee. Low temperature critical growth of high quality nitrogen doped graphene on dielectrics by plasma-enhanced chemical vapor deposition, ACS Nano, 2015, 9 (1): 164–171
论文链接http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/nn505214f