溫度對(duì)硅襯底上生長(zhǎng)石墨烯的影響

編號(hào)：NMJS06814

篇名：溫度對(duì)硅襯底上生長(zhǎng)石墨烯的影響

作者：劉慶彬 蔚翠 何澤召 王晶晶 李佳 蘆偉立 馮志紅

關(guān)鍵詞： 石墨烯 硅襯底 化學(xué)氣相沉積(CVD)法 生長(zhǎng)溫度 生長(zhǎng)機(jī)理

機(jī)構(gòu)： 中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第十三研究所 中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第十三研究所專用集成電路重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室

摘要： 通過(guò)化學(xué)氣相沉積（CVD）法在Si襯底上制備石墨烯薄膜,研究了生長(zhǎng)溫度對(duì)薄膜的影響以及石墨烯生長(zhǎng)機(jī)理。采用傅里葉變換紅外光譜（FTIR）、喇曼光譜、光學(xué)顯微鏡（OM）、原子力顯微鏡（AFM）、掃描電子顯微鏡（SEM）和X射線光電子譜（XPS）表征石墨烯材料。結(jié)果表明,生長(zhǎng)溫度越高,越有利于Si襯底上石墨烯薄膜的形成和連續(xù)。生長(zhǎng)過(guò)程中,C原子滲入Si襯底表層,在其表面優(yōu)先形成3C-SiC緩沖層,隨后在緩沖層表面重構(gòu)形成石墨烯。在Si襯底上沉積SiO_2和Si_3N_4覆蓋層,發(fā)現(xiàn)生長(zhǎng)過(guò)程中不再出現(xiàn)3C-SiC緩沖層。隨著生長(zhǎng)溫度的增加,石墨烯薄膜缺陷降低,薄膜與襯底之間為范德華力。生長(zhǎng)溫度1 100℃下結(jié)晶質(zhì)量最好。