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大尺寸单层石墨烯图案的金网转移
1
作者
李超
姜萌
《Journal of Donghua University(English Edition)》
CAS
2024年第3期241-248,共8页
当化学气相沉积(chemical vapor deposition,CVD)法制备的石墨烯被应用于各种高性能器件时,石墨烯的转移和图案化过程通常会降低石墨烯的固有特性。为实现石墨烯图案的高质量和大规模转移,该研究采用了湿法转移和机械剥离相结合的新方...
当化学气相沉积(chemical vapor deposition,CVD)法制备的石墨烯被应用于各种高性能器件时,石墨烯的转移和图案化过程通常会降低石墨烯的固有特性。为实现石墨烯图案的高质量和大规模转移,该研究采用了湿法转移和机械剥离相结合的新方法。这种方法需要制备具有一定孔隙的金网以作为剥离带。接触区(金箔和石墨烯之间)能为机械剥离提供足够的黏附力,以形成均匀的单层石墨烯,而非接触区(孔洞和石墨烯之间)的力相对较弱,有利于石墨烯图案从基底上释放。石墨烯表面形貌和电学特性表明,石墨烯表面洁净且均匀,用该石墨烯制备的场效应晶体管具有高的载流子迁移率和小的狄拉克电压。金网格转移方法能有效提高石墨烯图案的质量和转移效率,这为CVD法制备石墨烯的应用开辟了更广阔的前景,同时也为其他二维材料的转移提供了参考。
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关键词
石墨
烯
转移
石墨
烯
图案
金网
光刻
晶体管
下载PDF
职称材料
硅基石墨烯场效应管关键工艺研究
被引量:
1
2
作者
张凤
方新心
+3 位作者
成霁
唐逢杰
金庆辉
赵建龙
《功能材料》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2013年第B12期344-349,共6页
石墨烯由于其独特的电学特性受到关注,工艺的研究促使石墨烯材料的实际应用。着重于石墨烯场效应管关键工艺(目标衬底的预处理、石墨烯的转移、金属沉积、石墨烯刻蚀与退火)的优化。通过实验发现,衬底上硅醇基的密度以及碳氢化合物分子...
石墨烯由于其独特的电学特性受到关注,工艺的研究促使石墨烯材料的实际应用。着重于石墨烯场效应管关键工艺(目标衬底的预处理、石墨烯的转移、金属沉积、石墨烯刻蚀与退火)的优化。通过实验发现,衬底上硅醇基的密度以及碳氢化合物分子的大小对器件的性能有很大的影响;与热蒸发方式相比,溅射会对石墨烯引入更多的缺陷,降低器件性能;金属上石墨烯的接触电阻率为1.1×104Ω·μm,而金属下石墨烯的电阻率为2.4×105Ω·μm;应用射频和微波等离子体系统对石墨烯进行刻蚀,微波等离子体会造成石墨烯上的光刻胶碳化,使得光刻胶很难用丙酮去除;器件制备完成后,样品需要在(H2/Ar)还原性气氛中退火,以除去吸附在石墨烯表面的杂质,提高器件的性能。
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关键词
石墨
烯
溅射
热蒸发
石墨
烯
转移
等离子体刻蚀
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职称材料
光刻胶辅助的石墨烯晶圆无损转移
3
作者
廖珺豪
赵一萱
+8 位作者
胡兆宁
补赛玉
陆琪
尚明鹏
贾开诚
裘晓辉
谢芹
林立
刘忠范
《物理化学学报》
SCIE
CAS
CSCD
北大核心
2023年第10期117-124,共8页
为实现石墨烯在光通讯、光互联、太赫兹探测等电子和光电子领域的应用价值,需要在硅基衬底上得到大面积、均一且性能优异的石墨烯薄膜材料。而高品质石墨烯薄膜的制备衬底多为金属,因此制备的石墨烯薄膜不可避免地需要通过合适的转移方...
为实现石墨烯在光通讯、光互联、太赫兹探测等电子和光电子领域的应用价值,需要在硅基衬底上得到大面积、均一且性能优异的石墨烯薄膜材料。而高品质石墨烯薄膜的制备衬底多为金属,因此制备的石墨烯薄膜不可避免地需要通过合适的转移方法,转移到目标应用衬底上。而转移过程通常会引入破损、褶皱和污染物,其原因之一是石墨烯转移和器件加工过程中表面反复涂覆和去除转移介质聚合物和光刻胶类聚合物。为避免反复涂覆与去除高分子聚合物,本文直接利用光刻胶作为转移介质,成功实现了石墨烯的洁净转移。同时,转移后石墨烯的电学性质得到明显改善,平均载流子迁移率可达6200 cm^(2)·V^(−1)·s^(−1)。此方法可实现石墨烯等二维材料无损、洁净转移和高性能器件的构筑,将有助于推动二维材料在电子、光电子器件领域的应用。
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关键词
石墨
烯
转移
光刻胶
转移
介质
载流子迁移率
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职称材料
PMMA/PVA双支撑膜辅助铜刻蚀法:一种改进的石墨烯转移技术
被引量:
1
4
作者
王胜涛
卢维尔
+1 位作者
王桐
夏洋
《材料导报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第2期230-233,共4页
石墨烯具有高载流子迁移率、高热导率、高力学强度等独特性能,可应用于微电子器件、生物传感器、燃料电池、储能器件等,在许多领域拥有广阔的发展前景。如何转移得到少残胶、无破损的石墨烯是其在电子器件中应用必须解决的问题。常规的...
石墨烯具有高载流子迁移率、高热导率、高力学强度等独特性能,可应用于微电子器件、生物传感器、燃料电池、储能器件等,在许多领域拥有广阔的发展前景。如何转移得到少残胶、无破损的石墨烯是其在电子器件中应用必须解决的问题。常规的基于铜刻蚀法的石墨烯转移技术存在因聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)溶解不彻底、残留在石墨烯表面而造成污染的不足。鉴于此,本工作提出了PMMA/PVA双支撑膜辅助铜刻蚀法,即在铜刻蚀法中引入高水溶性的聚乙烯醇(PVA,醇解度98%)作为高强度PMMA和石墨烯之间的阻隔层,构成双支撑膜。光学显微镜(OM)、拉曼(Raman)光谱及电学性能测试的结果表明,该方法转移得到的石墨烯残胶少、表面洁净,具有高的结晶特性,并且其背栅场效应晶体管(BGFET)表现出良好的载流子迁移率。此外,该方法操作简便,同时还是一种潜在的用于多种二维材料转移的普适技术。
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关键词
石墨
烯
转移
聚乙
烯
醇(PVA)
残胶
铜刻蚀法
聚甲基丙
烯
酸甲酯(PMMA)
支撑膜
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职称材料
题名
大尺寸单层石墨烯图案的金网转移
1
作者
李超
姜萌
机构
东华大学理学院
出处
《Journal of Donghua University(English Edition)》
CAS
2024年第3期241-248,共8页
文摘
当化学气相沉积(chemical vapor deposition,CVD)法制备的石墨烯被应用于各种高性能器件时,石墨烯的转移和图案化过程通常会降低石墨烯的固有特性。为实现石墨烯图案的高质量和大规模转移,该研究采用了湿法转移和机械剥离相结合的新方法。这种方法需要制备具有一定孔隙的金网以作为剥离带。接触区(金箔和石墨烯之间)能为机械剥离提供足够的黏附力,以形成均匀的单层石墨烯,而非接触区(孔洞和石墨烯之间)的力相对较弱,有利于石墨烯图案从基底上释放。石墨烯表面形貌和电学特性表明,石墨烯表面洁净且均匀,用该石墨烯制备的场效应晶体管具有高的载流子迁移率和小的狄拉克电压。金网格转移方法能有效提高石墨烯图案的质量和转移效率,这为CVD法制备石墨烯的应用开辟了更广阔的前景,同时也为其他二维材料的转移提供了参考。
关键词
石墨
烯
转移
石墨
烯
图案
金网
光刻
晶体管
Keywords
graphene transfer
graphene pattern
Au-mesh
lithography
transistor
分类号
TN304.9 [电子电信—物理电子学]
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职称材料
题名
硅基石墨烯场效应管关键工艺研究
被引量:
1
2
作者
张凤
方新心
成霁
唐逢杰
金庆辉
赵建龙
机构
中国科学院上海微系统与信息技术研究所传感技术联合国家重点实验室
中国科学院与德国于利希研究中心超导与生物电子学联合实验室
中国科学院大学
出处
《功能材料》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2013年第B12期344-349,共6页
基金
中国科学院与德国亥姆霍兹联合会合作资助项目(GJHZ 1306)
文摘
石墨烯由于其独特的电学特性受到关注,工艺的研究促使石墨烯材料的实际应用。着重于石墨烯场效应管关键工艺(目标衬底的预处理、石墨烯的转移、金属沉积、石墨烯刻蚀与退火)的优化。通过实验发现,衬底上硅醇基的密度以及碳氢化合物分子的大小对器件的性能有很大的影响;与热蒸发方式相比,溅射会对石墨烯引入更多的缺陷,降低器件性能;金属上石墨烯的接触电阻率为1.1×104Ω·μm,而金属下石墨烯的电阻率为2.4×105Ω·μm;应用射频和微波等离子体系统对石墨烯进行刻蚀,微波等离子体会造成石墨烯上的光刻胶碳化,使得光刻胶很难用丙酮去除;器件制备完成后,样品需要在(H2/Ar)还原性气氛中退火,以除去吸附在石墨烯表面的杂质,提高器件的性能。
关键词
石墨
烯
溅射
热蒸发
石墨
烯
转移
等离子体刻蚀
Keywords
graphene
sputtering
thermal evaporation
graphene transfer
plasma etching
分类号
TN305.99 [电子电信—物理电子学]
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职称材料
题名
光刻胶辅助的石墨烯晶圆无损转移
3
作者
廖珺豪
赵一萱
胡兆宁
补赛玉
陆琪
尚明鹏
贾开诚
裘晓辉
谢芹
林立
刘忠范
机构
北京大学化学与分子工程学院
北京大学前沿交叉学科研究院
北京石墨烯研究院
国家纳米科学中心
北京大学材料科学与工程学院
中国石油大学理学院
出处
《物理化学学报》
SCIE
CAS
CSCD
北大核心
2023年第10期117-124,共8页
基金
国家自然科学基金(T2188101,61974139,51432002,51520105003,12232016)
北京市科学技术委员会(Z181100004818001,Z191100000819005,Z191100000819007,Z201100008720005)
+1 种基金
国家重点基础研究发展规划项目(2016YFA0200101,2016YFA0200103,2019YFA0708203)
北京分子科学国家研究中心(BNLMS-CXTD-202001)资助。
文摘
为实现石墨烯在光通讯、光互联、太赫兹探测等电子和光电子领域的应用价值,需要在硅基衬底上得到大面积、均一且性能优异的石墨烯薄膜材料。而高品质石墨烯薄膜的制备衬底多为金属,因此制备的石墨烯薄膜不可避免地需要通过合适的转移方法,转移到目标应用衬底上。而转移过程通常会引入破损、褶皱和污染物,其原因之一是石墨烯转移和器件加工过程中表面反复涂覆和去除转移介质聚合物和光刻胶类聚合物。为避免反复涂覆与去除高分子聚合物,本文直接利用光刻胶作为转移介质,成功实现了石墨烯的洁净转移。同时,转移后石墨烯的电学性质得到明显改善,平均载流子迁移率可达6200 cm^(2)·V^(−1)·s^(−1)。此方法可实现石墨烯等二维材料无损、洁净转移和高性能器件的构筑,将有助于推动二维材料在电子、光电子器件领域的应用。
关键词
石墨
烯
转移
光刻胶
转移
介质
载流子迁移率
Keywords
Graphene transfer
Photoresist
Transfer medium
Carrier mobility
分类号
O647 [理学—物理化学]
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职称材料
题名
PMMA/PVA双支撑膜辅助铜刻蚀法:一种改进的石墨烯转移技术
被引量:
1
4
作者
王胜涛
卢维尔
王桐
夏洋
机构
中国科学院微电子研究所微电子仪器设备研究中心
北京交通大学理学院
中国科学院微电子研究所微电子器件与集成技术重点实验室
中国科学院大学
出处
《材料导报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第2期230-233,共4页
基金
国家自然科学基金青年基金(61604175
61427901)~~
文摘
石墨烯具有高载流子迁移率、高热导率、高力学强度等独特性能,可应用于微电子器件、生物传感器、燃料电池、储能器件等,在许多领域拥有广阔的发展前景。如何转移得到少残胶、无破损的石墨烯是其在电子器件中应用必须解决的问题。常规的基于铜刻蚀法的石墨烯转移技术存在因聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)溶解不彻底、残留在石墨烯表面而造成污染的不足。鉴于此,本工作提出了PMMA/PVA双支撑膜辅助铜刻蚀法,即在铜刻蚀法中引入高水溶性的聚乙烯醇(PVA,醇解度98%)作为高强度PMMA和石墨烯之间的阻隔层,构成双支撑膜。光学显微镜(OM)、拉曼(Raman)光谱及电学性能测试的结果表明,该方法转移得到的石墨烯残胶少、表面洁净,具有高的结晶特性,并且其背栅场效应晶体管(BGFET)表现出良好的载流子迁移率。此外,该方法操作简便,同时还是一种潜在的用于多种二维材料转移的普适技术。
关键词
石墨
烯
转移
聚乙
烯
醇(PVA)
残胶
铜刻蚀法
聚甲基丙
烯
酸甲酯(PMMA)
支撑膜
Keywords
graphene transfer
polyvinyl alcohol(PVA)
resin residue
copper etching method
polymethyl methacrylate(PMMA)
support membrane
分类号
O474.1 [理学—半导体物理]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
大尺寸单层石墨烯图案的金网转移
李超
姜萌
《Journal of Donghua University(English Edition)》
CAS
2024
0
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职称材料
2
硅基石墨烯场效应管关键工艺研究
张凤
方新心
成霁
唐逢杰
金庆辉
赵建龙
《功能材料》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2013
1
下载PDF
职称材料
3
光刻胶辅助的石墨烯晶圆无损转移
廖珺豪
赵一萱
胡兆宁
补赛玉
陆琪
尚明鹏
贾开诚
裘晓辉
谢芹
林立
刘忠范
《物理化学学报》
SCIE
CAS
CSCD
北大核心
2023
0
下载PDF
职称材料
4
PMMA/PVA双支撑膜辅助铜刻蚀法:一种改进的石墨烯转移技术
王胜涛
卢维尔
王桐
夏洋
《材料导报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019
1
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职称材料
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