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毫米级二维材料量产技术?或改变石墨烯、氮化硼产业
2020-11-19 00:00:00   来源:新材料在线   评论:0 点击:

不久前,ScienceAdvances上发表了一项韩国研究人员开发的毫米级尺寸高质量石墨烯量产技术成果。这种新的可控分层剥离技术(layer-engineeredexfoliation,LEE)可以满足电子和光电子领域所需的,包括石墨烯、氮化硼等二维材料的规模化生产。(DOI:10.1126/sciadv.abc6601)



质量和生产效率的反比例关系是现阶段二维材料规模应用需要克服的主要问题之一。机械剥离制备石墨烯可以保证材料品质,但规模化生产方面这无疑是个糟糕选项,所以当前商业化路线以还原氧化石墨烯制备方式为主(材料缺陷在所难免)。气相沉积法被认为是一种可能替代机械剥离制备高品质石墨烯的路线,但由于很难达成层数控制,从而无法获得稳定性质的石墨烯产品。



可控分层剥离LEE工艺示意图(A)

用LEE方法获得的毫米级单层石墨烯的低倍和高倍OM图像(B和C)

天然石墨劈裂表面的OM和AFM图像(D和E)


如上图所示,最新的LEE工艺利用了最新的研究成果,即利用沉积在石墨上的金属薄膜作为拉伸应力源,而不同金属所产生的应力不同,据此又可以对石墨烯层数实现可控调整。光谱和电子传输的实验也证实LEE制备的石墨烯不显示任何内在缺陷或化学污染。并且,研究人员通过LEE工艺证实h-BN的层数也可通过金属膜的调整而实现可控。


论文地址:https://advances.sciencemag.org/content/6/44/eabc6601

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