通过水辅助法CVD工艺制备在SiO2/Si衬底上快速生长单层石墨烯薄膜
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通过水辅助法CVD工艺制备在SiO2/Si衬底上快速生长单层石墨烯薄膜
通过化学气相沉积（CVD）在介质基板上无金属生长**单层石墨烯膜对于开发基于高性能石墨烯的电子和光电器件具有重要意义。然而，由于介质基板的催化活性很低（基本可以忽略不计），现有CVD工艺的结构均匀性（生长质量）差，生长速率缓慢。
近日,有课题组报告了一种水辅助法CVD工艺，可以在不使用金属催化剂，不需要超高温的条件下，在SiO2/Si衬底上快速生长出单层石墨烯薄膜。即使只有微量的水存在，也能够形成结构缺陷明显减少的优良石墨烯单层薄膜。
具体实验过程：用丙酮和异丙醇依次冲洗SiO2/Si（SiO2的厚度为290nm）基板1小时，然后装入水平熔融石英管（内径为22mm）中, 在Ar中退火10分钟以除去残留的有机物质，然后将CH4 / H2的气体混合物以流速为17.5 / 75sccm通入石英管中，用于石墨烯的生长。通过使用0~20sccm的Ar气流将水蒸气注入管中以辅助石墨烯的生长。生长后，关闭CH4 / H2气流（和用于水辅助生长的Ar气流）并在Ar中将样品快速冷却至室温。
在SiO2 / Si衬底上水辅助CVD法生长石墨烯的示意图。通过使用氩气流将水蒸气注入石英管中。水浴用于将水源的温度保持在25℃。
水能够同时提高石墨烯薄膜的结构均匀性和生长速率，可能因为其温和的氧化作用和加速从SiO 2 / Si基底释放氧的作用，并且通过降低生长动力学势垒使单层石墨烯快速生长。这项工作为介质基板上**石墨烯的**可控CVD生长提供了有利基础。
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以上资料来自西安齐岳生物小编（zhn2020.12.14）
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