韩研究团队开发出石墨烯堆叠技术可实现集成电路的小型化

“石墨烯堆叠技术”开发

韩国一研究团队开发出通过堆叠数层来制造大面积的石墨烯技术,该技术在世界上尚属首创。

韩研究团队开发出石墨烯堆叠技术可实现集成电路的小型化
移到硅片上的方厘米规模的多层石墨烯

韩国一研究团队首个开发出将被称为”梦想的纳米物质”的石墨烯通过堆叠数层来扩宽面积的技术。研究团队解释说,利用该技术可实现集成电路的小型化,并将它作为半导体基板制造多种元件。

基础科学研究院(IBS)的纳米构造物理研究团团长李英熙(音)和三星综合技术院、釜山大学共同研究组开发出了将四层石墨烯制成单晶的合成法。该合成法可根据设备在数十至数百cm2的大面积上合成,并有望应用于半导体高集成度电极和各种光电极器件。

研究团队首先开发了一种制造具有高碳溶解度的铜硅(Cu-Si)合金的方法。在化学气相沉积设备中,将铜基板放置在石英管中,该石英管是放置基板的部分,并且在900℃的高温下进行热处理。此时,管中所含的硅通过气体升华而扩散到铜板上而形成铜硅合金。

随后,注入甲烷气体以在铜的表面上形成具有甲烷碳原子和石英管硅原子的均匀硅碳(Si-C)层。该层控制较早合成的铜-硅合金的碳溶解度。

韩研究团队开发出石墨烯堆叠技术可实现集成电路的小型化
从高温下的铜硅合金化过程开始的均匀的多层石墨烯生长过程

对以此方式制得的基板进行实验的结果发现,成功地生产了1、2、3和4层均匀的多层石墨烯,并且可以根据甲烷的浓度调节层数。

这是第一项合成多达4层大面积高质量多层石墨烯的研究,其尺寸可与半导体晶圆相媲美,且每一层以相同角度重叠。

研究团长李英熙(音)表示“这项研究是一种生长均匀多层石墨烯的新方法,并且成功地制造了传统沉积方法无法实现的高质量多层石墨烯。”

该研究结果于28日0时在国际期刊“自然纳米技术”公布。[中韩科技创新中心]

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