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| 在绝缘底物上生长的单晶石墨烯片的示意图。该方法可以增强下一代纳米材料的设备。�Springer自然；经Junzhu Li等人（2022）的许可复制。 |
抽象的：
一种在大规模绝缘支撑物上产生单晶石墨烯片的方法，可以帮助开发下一代纳米材料的设备，例如非常轻巧和薄的触摸屏，可穿戴的电子设备和太阳能电池。
石墨烯晶体在铜盖下生长更好
沙特阿拉伯塔瓦尔|发表于2022年4月1日大多数基于石墨烯的电子设备都需要绝缘支撑。然而，在将用于工业用途的高质量石墨烯薄膜通常生长在金属基板上，例如铜箔，然后转移到对设备制造的绝缘支撑物中。此转移步骤可以引入影响设备性能效果的杂质。在绝缘载体上种植石墨烯的努力无法产生所需的高质量单晶。
博士说：``如果可以在具有干净的界面的绝缘底物上生长石墨烯，则某些设备的功能可能更好。''学生Bo Tian，在Xixiang Zhang的监督下共同领导研究。他解释说：``这也为新型基于石墨烯的纳米版开业打开了大门。''他解释说。”
来自亚洲和欧洲的张，天和同事调整了化学蒸气沉积法，该方法依赖于甲烷铜催化的分解为碳前体，以在晶圆尺度的单晶体上产生平滑的单晶石墨烯单层，称为单晶尺度单晶体平面底物。蓝宝石。
研究人员将多晶铜箔转换为蓝宝石表面上的单晶铜（111），并从金属底物催化的甲烷分解甲烷上引入了活性碳原子。碳原子通过金属膜扩散到铜sapphire界面，该界面充当模板，形成了良好的良好的石墨烯岛，几个生长周期后，它们合并以产生纸张。
田说，除了表面弱相互作用外，铜膜和蓝宝石还显示出与石墨烯相似的晶体晶格对称性，这解释了石墨烯单层的高结晶度。
研究人员蚀刻了使用氢Argon等离子体在铜膜上积聚的任何石墨烯，以促进碳扩散。他们将样品浸入液氮之前，然后将它们迅速加热至500摄氏度，使铜膜易于剥离，同时保持石墨烯单层完整。
在蓝宝石生长的单晶石墨烯单层上生产的现场效应晶体管表现出出色的性能，具有较高的载体迁移率。田解释说，在蓝宝石上生长的石墨烯的出色电子性能是由于其较高的结晶度和表面上的褶皱较少而导致的。
``我们的团队现在正试图在绝缘子支持的石墨烯上种植其他二维材料，以构建功能化的大规模异质结构。这些由范德华相互作用共同持有的异质结构预计将在未来的纳米版本中有用。
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