石墨烯由于可以改進(jìn)傳感器的性能和增加計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度,而被稱為“奇跡般的材料”。然而,到目前為止大規(guī)模生產(chǎn)石墨烯仍是個(gè)復(fù)雜的任務(wù)。近期,荷蘭格羅寧根大學(xué)的科學(xué)家發(fā)現(xiàn):在銅氧化物上生長(zhǎng)的石墨烯與基質(zhì)是相分離的,這使石墨烯保持其獨(dú)特的電子特性。這一發(fā)現(xiàn)有助于石墨烯的規(guī)模化生產(chǎn)。
格羅寧根大學(xué)的科學(xué)家在石墨烯的規(guī)模化生產(chǎn)上有了重大突破,而且不會(huì)影響石墨烯的性能。該大學(xué)先進(jìn)材料研究所的博士研究生Stefano Gottardi 說(shuō),“我們面臨的挑戰(zhàn)是要找到一種基質(zhì),它不僅能保留石墨烯的特性,還能支持規(guī)模更大的生產(chǎn)。”化學(xué)氣相沉積法是最可行的方法。類似于甲烷的碳前體可吸熱蒸發(fā),熔化的前體和具有催化活性的基底相反應(yīng)并在表面形成石墨烯。但所使用的基質(zhì)是過(guò)渡金屬,也往往與石墨烯反應(yīng),改變甚至降低其性能。
將石墨烯置于無(wú)相互作用的基質(zhì)上,可以恢復(fù)其失去的性能。然而,轉(zhuǎn)化過(guò)程是非常復(fù)雜的,并會(huì)產(chǎn)生缺陷。但一些科學(xué)家仍致力于改進(jìn)借助過(guò)渡金屬基質(zhì)的石墨烯生產(chǎn)方法,比如說(shuō)借助銅箔基板。

Gottardi所工作的表面和薄膜團(tuán)隊(duì)的監(jiān)管,Meike Stöhr 和Petra Rudolf 也做了類似的工作。“當(dāng)我們分析銅基石墨烯樣品時(shí),我們做了一些特別的觀察。”Stöhr 說(shuō)。觀測(cè)結(jié)果揭示了氧化銅在銅周圍的形成過(guò)程。然而,優(yōu)良的石墨烯薄膜是在氧化銅上形成的。這樣的研究結(jié)果可能證明石墨烯在與氧化金屬反應(yīng)過(guò)程中性能不發(fā)生改變,具有重大的意義。
Groningen的研究者三年前開(kāi)始研究在銅氧化物上生長(zhǎng)的石墨烯。對(duì)石墨烯的特性進(jìn)行詳細(xì)描述的研究結(jié)果將發(fā)表在期刊《Nano Letters》上。此外,該小組聲稱,在銅氧化物上生長(zhǎng)的石墨烯與基質(zhì)是相分離的,這使石墨烯保持其獨(dú)特的電子特性。
Stöhr說(shuō)“其他實(shí)驗(yàn)室再現(xiàn)我們的研究結(jié)果時(shí),為了優(yōu)化生長(zhǎng)條件,有相當(dāng)多的工作需要做。”考慮到在銅氧化物上生長(zhǎng)大型單疇石墨烯晶體的情形,光刻技術(shù)可用于規(guī)?;圃焓褂檬┑乃蓄愋碗娮釉O(shè)備。因此,三年前一個(gè)意想不到的觀察帶來(lái)了為下一代石墨烯電子學(xué)發(fā)展開(kāi)辟的新平臺(tái)。
責(zé)任編輯:溫蕊
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