化学学院刘忠范

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编辑:麦洛

近十年来,北大化学与成员科学大学刘忠范院士课题组和彭海琳教授课题组在石墨烯的化学气相沉积制备和应用领域获得生龙活虎多元主要扩充。针对高格调石墨烯薄膜的CVD制备与具体应用,课题组创建和升华了石墨烯单晶和薄膜的构造准确调整的二种CVD生长方式,并率先实现了4英寸无褶皱石墨烯单晶晶圆、大规模石墨烯薄膜的接连批量筹备和黑古铜色无损转移,研制了一流石墨烯玻璃、旋转双层石墨烯光电器件和单晶石墨烯PN结光电探测器件。上述意气风发多元立异性研讨成果杀绝了高格调石墨烯薄膜材质难以低本钱、批量筹备的瓶颈难点,创立了具备主导自己作主知识产权的高格调石墨烯薄膜的心花盛放坐蓐工艺,伊始完毕高水平石墨烯薄膜的可批量制备,进而为高格调石墨烯薄膜的高级应用指明方向,将促使石墨烯行业的良性可持续发展。

 

在Chem. Rev.和Adv. Mater.上介绍石墨烯化学气相沉积制备方法

石墨烯是颇负非同一般的二维蜂窝状晶体构造的风靡微米碳材质,其电学、热学、光学和力学等属性特别特出,在高级电子和光电子零零件、财富转变与存款和储蓄、复合质感等世界有着普遍的施用前途。“制备决定现在”,石墨烯的化学气相沉积(Chemical Vapor Deposition,CVD)制备方法自2008年被发明以来,已经拿到了长足进展,是时下低本钱制备大规模高格调石墨烯薄膜的最平价办法,具有杰出的可控性和可放大性。然则,CVD石墨烯薄膜在张罗的长河中会发生破绽、晶界和皱纹,制备和改动的进度也会导致表面污染与破碎,由此限定了其更为运用。尤其是,作为新一代高质量碳基电子构件的着力资料,石墨烯的能带结商谈物理属性与其层数、堆叠方式、畴区尺寸、破绽浓度和掺杂类型紧凑相关,而那些要素的精确调控是石墨烯制备的难关。

此外,课题组还应邀在Advanced Materials上创作了题为“走向CVD石墨烯薄膜的框框制备”的归纳文章(Toward Mass Production of CVD Graphene Films. Bing Deng, Zhongfan Liu*, Hailin Peng*. Adv. Mater. 2018, 30, 1800996),集中阐述了根据CVD方法的石墨烯薄膜规模制备的钻研现状与前景向上趋向。该综合首先介绍了CVD方法律制度备石墨烯的基本原理,然后详细解析了调节石墨烯品质的工程原理,饱含制造进程、制备设备以至首要工艺参数等,最后研讨了石墨烯薄膜的宽广均大器晚成性和高效表征方法,该文提议石墨烯规模化分娩所面没有错挑衅,对石墨烯薄膜材质面向工业规模的制备具备自然的教导借鉴意义。

澳门老葡京,多年来,刘忠范课题组和彭海琳课题组应邀在国际化学领域权威综述刊物Chemical Reviews上发表题为“化学气相沉积制备石墨烯——理想与实际”的总结作品(Bridging the Gap between Reality and Ideal in Chemical Vapor Deposition Growth of Graphene. Li Lin, Bing Deng, Jinyu Sun, Hailin Peng*, Zhongfan Liu*, Chem. Rev. 2018, 118, 9281−9343)。这也是自CVD石墨烯制备方法提出近十年来,综述期刊Chemical Reviews第叁遍刊出石墨烯薄膜的化学气相沉积制备方面包车型地铁综合文章。该文首要介绍碳材质的成键和希图历史、CVD法律制度备石墨烯的热力学进程与生长重力学机制,探究了发育条件对石墨烯畴区尺寸、形貌、缺欠、生长速度、层数和质感的震慑,并对高素质石墨烯材质的筹措方法开展计算,远望了现在筹备高素质石墨烯薄膜的研商方向。

以上两篇综合小说的率先小编分别为林立博士和硕士生邓兵,通信我为刘忠范和彭海琳。该种类职业拿到国家自然科学基金委员会、科学技术部国家重要商量安插、香江市科学技术委员会项指标辅助。

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