石墨烯由于可以改進傳感器的性能和增加計算機的運算速度,而被稱為“奇跡般的材料”。然而,到目前為止大規模生產石墨烯仍是個復雜的任務。近期,荷蘭格羅寧根大學的科學家發現:在銅氧化物上生長的石墨烯與基質是相分離的,這使石墨烯保持其獨特的電子特性。這一發現有助于石墨烯的規模化生產。
格羅寧根大學的科學家在石墨烯的規模化生產上有了重大突破,而且不會影響石墨烯的性能。該大學先進材料研究所的博士研究生Stefano Gottardi 說,“我們面臨的挑戰是要找到一種基質,它不僅能保留石墨烯的特性,還能支持規模更大的生產。”化學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,熔化的前體和具有催化活性的基底相反應并在表面形成石墨烯。但所使用的基質是過渡金屬,也往往與石墨烯反應,改變甚至降低其性能。
將石墨烯置于無相互作用的基質上,可以恢復其失去的性能。然而,轉化過程是非常復雜的,并會產生缺陷。但一些科學家仍致力于改進借助過渡金屬基質的石墨烯生產方法,比如說借助銅箔基板。

Gottardi所工作的表面和薄膜團隊的監管,Meike Stöhr 和Petra Rudolf 也做了類似的工作。“當我們分析銅基石墨烯樣品時,我們做了一些特別的觀察。”Stöhr 說。觀測結果揭示了氧化銅在銅周圍的形成過程。然而,優良的石墨烯薄膜是在氧化銅上形成的。這樣的研究結果可能證明石墨烯在與氧化金屬反應過程中性能不發生改變,具有重大的意義。
Groningen的研究者三年前開始研究在銅氧化物上生長的石墨烯。對石墨烯的特性進行詳細描述的研究結果將發表在期刊《Nano Letters》上。此外,該小組聲稱,在銅氧化物上生長的石墨烯與基質是相分離的,這使石墨烯保持其獨特的電子特性。
Stöhr說“其他實驗室再現我們的研究結果時,為了優化生長條件,有相當多的工作需要做。”考慮到在銅氧化物上生長大型單疇石墨烯晶體的情形,光刻技術可用于規模化制造使用石墨烯的所有類型電子設備。因此,三年前一個意想不到的觀察帶來了為下一代石墨烯電子學發展開辟的新平臺。
責任編輯:溫蕊
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