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基于高密度有序铜纳米线催化的大面积石墨烯制备方法
基于高密度有序铜纳米线催化的大面积石墨烯制备方法
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2023/12/05
基本信息
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成果类型
高等院校
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委托机构
西安电子科技大学
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成果持有方
西安电子科技大学
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行业领域
信息与通信工程
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项目名称
基于高密度有序铜纳米线催化的大面积石墨烯制备方法
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知识产权
发明专利
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成果成熟度
已有样品
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项目简介
<p>（一）项目背景：随着集成电路的发展，目前硅基器件的关键尺寸已经达到理论和技术极限，量子效应已经成为主要机制，传统的基于扩散-漂移理论的硅基器件受到物理和技术双重限制，无法继续承担延续摩尔定律的重任，因此，必须寻找新一代基础半导体材料，发展新的理论和器件模型，以满足集成电路继续发展的需要。</p><p>石墨烯材料是一种碳基二维晶体，是目前已知最轻最薄的材料，单层仅原子厚度，它具有极其优异的物理化学性质，比如极高的透明性和柔韧性，超强的机械性能，极高的载流子迁移率，理论估计石墨烯载流子迁移率超过200000cm2V-1s-1，是硅的数百倍。而且它与衬底不存在失配问题，可以与硅基器件工艺完全兼容，具有突出的产业优势。因此，石墨烯的出现为产业界和科技界带来曙光，它是最被看好的替代硅成为下一代基础半导体材料的新材料。</p><p>但是，目前石墨烯材料的制备还存在诸多困难，成为石墨烯器件走向应用的瓶颈。相比于碳化硅衬底高温热解法的成本高昂，可控性和兼容性差的缺点，过渡族金属催化化学气相沉积外延是国际上广泛采用的大面积石墨烯制备的方法，它不受衬底尺寸的限制，设备简单，可以大批量生产。目前广泛采用的过渡族金属化学气相沉积就是在过渡族金属铜表面，高温下碳源裂解产生的碳原子吸附在衬底表面，经过二维生长可以形成连续的石墨烯。</p><p>尽管已对铜箔表面进行了电化学抛光，使铜箔表面变的平整，但铜箔依旧为多晶，所以还是不能生长出大面积的石墨烯。</p><p>（二）项目简介：本项目主要解决现有的铜箔难于用来制备大面积石墨烯的问题。其实现步骤是：先通过二次氧化的方法制备得到通孔阳极氧化铝模板；再在通孔阳极氧化铝模板的一面上沉积一层铜膜，将铜膜作为电极，并在通孔阳极氧化铝模板里制备所需要尺寸的高密度有序铜纳米线；最后将高密度有序的铜纳米线作催化剂催化，生长出大面积的石墨烯。本发明得到的石墨烯相比现有铜箔催化生长的石墨烯具有面积更大、质量更好的优点，可用于半导体器件的制造。</p><p>（三）项目技术：利用阳极氧化铝模板生长高密度有序铜纳米线，再用所得的高密度有序铜纳米线催化生长石墨烯。通过改变溶液的溶质浓度，温度，电镀电流，石墨烯生长条件等，实现大面积石墨烯生长。</p><p><br/></p>
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交易信息
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意向交易额
面议
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挂牌时间
1970/01/01
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委托机构
西安电子科技大学
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