西安交通大学徐友龙教授团队在CVD石墨烯转移研究中取得进展

　　成果简介
　　石墨烯薄膜的完整性和清洁度是石墨烯器件的核心。然而，只有当转移膜面积较小（小于22厘米）时，才能保证石墨烯薄膜的清洁度和完整性，这导致石墨烯器件的制备效率极低，限制了其产业化应用。因此，本文，西安交通大学徐友龙教授团队在《Carbon》期刊发表名为Surfacetensiontractiontransfermethodforwaferscaledevicegradegraphenefilm的论文，研究提出了一种基于化学气相沉积（CVD）铜的单层、多层石墨烯和单晶石墨烯的晶片规模（6英寸）、完整且清洁的转移方法（表面张力牵引法），适用于各种目标衬底（刚性衬底，如：SiOSi、GaN、玻璃等或柔性衬底，如：PI、PET、PEN等）。
　　玻璃的使用确保了石墨烯膜在各种溶液之间转移时不会与转移介质（载玻片、玻璃或硅片）直接接触。水的表面张力可以确保石墨烯在水面上扩散，从而将石墨烯断裂、褶皱和污染的可能性降至最低。这也直接大大减少了PMMA层的残留物。62500个点的拉曼光谱峰强比（II）的平均值仅为0。02318，由转移石墨烯制备的GFET的平均空穴迁移率可以达到343884cmVs，这显示了转移石墨烯的卓越品质和均匀性。转移的石墨烯有望应用于透明、导电电极、柔性薄膜、电子器件、散热和防腐等领域，推动CVD石墨烯薄膜的工业化生产。
　　图文导读
　　图1。晶圆级大面积无损石墨烯转移到SiO2Si衬底的典型过程示意图。
　　图2。石墨烯薄膜的数字照片（ac）和OM图片（de）将红色转移到SiO2Si衬底上。（a）4英寸PMMA石墨烯SiO2Si；（b）4英寸石墨烯SiO2Si；（c）6英寸石墨烯SiO2Si；和OM图片（de）石墨烯SiO2Si。
　　图3。四个不同区域的AFM表面形貌分析（ad）和台阶高度分析（ef）。
　　图4。（a）C1s和（b）测量扫描光谱的高分辨率XPS光谱。
　　图5。（a）成功制造4英寸GSS石墨烯场效应晶体管的数码照片；（bd）GFET1和GFET2的晶体管传输特性曲线，跨导和空穴电子迁移率。
　　小结
　　综上所述，本文报告了一种大面积、晶圆级清洁和无损伤的CVD石墨烯转移的STT技术。我们用OM、拉曼光谱、原子力显微镜和XPS来研究转移到衬底上的石墨烯的质量和均匀性。并制作了GFET来评估其电气性能。XPS测量证实石墨烯的组成只有C原子，表明蚀刻溶液。这种低成本、低污染的CVD石墨烯转移技术有望促进CVD石墨烯在电子器件和其他领域的应用。
　　文献：
　　https：doi。org10。1016j。carbon。2022。12。055