製作石墨片元件變容易了
- 上線日期：2010/5/31 上午 12:00:00
- 資料來源：奈米科學網
美國加州的研究人員研發出一種新的化學氣象沉積法(chemical deposition technique)，使得製作石墨片(graphene)元件更加容易。此方法不僅能將石墨片直接沉積於絕緣層上，還能藉由操縱其表面形貌(surface morphology)來控制材料的奈米結構。
石墨片是只有單原子厚的二維石墨結構，因具有優越的電性與熱傳性質而倍受矚目。在眾多石墨片的製作方法中，以力學剝離法最常見，但這些方法都無法生產厚度均勻的樣本，且難以擴大產量。相形之下，這種由勞倫斯柏克萊國家實驗室的Yuegang Zhang與加州大學柏克萊分校的研究人員發明的技術，讓科學家能觀察石墨片在表面上的成長，並能進一步控制製程來改變石墨片的表面形貌，以製作奈米帶(nanoribbon)或其他結構。
化學氣相沉積法是半導體產業常用的方法，研究人員利用銅為催化層，加熱甲烷來形成石墨片。銅層會在高溫環境中汽化，留下石墨片薄膜於絕緣基板上。Zhang等人並非第一個以銅為催化劑來製作石墨片的團隊，但先前的作法需一額外的濕式蝕刻步驟，才能將石墨片轉移至非金屬表面。
Zhang表示，他們的方法不只簡單，還能直接在介電質基板上生產大面積(10平方微米)的石墨片。這種連續薄膜可以藉由傳統微影製程來製作元件，預期以石墨片為基礎的元件如奈米電子或化學敢測應用上的奈米石墨帶陣列，將變得比較容易製作。
此團隊目前計畫改善薄膜品質，例如減少會降低載子遷移率的表面波紋。另一方面，表面波紋的控制意味著薄膜張力的調整，可以用來操縱薄膜的性質。Zhang表示深入研究這些表面波紋將有助於了解奈米石墨帶的形成。詳見近期的Nano Letters | DOI: 10.1021/nl9037714。
原始網站: http://nano.nchc.org.tw/admin/adm.php3
譯者:劉家銘(成功大學物理系)
責任編輯:蔡雅芝
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