Acc. Chem. Res.: Cu/Ni合金基底上生长单层和多层石墨烯
芣苢
石墨烯是具有蜂窝晶格的单原子层厚的层状碳材料，由于其出色的性能以及在电子和光子设备中的各种应用而备受关注。化学气相沉积法（CVD）是大规模制备高质量和高均匀性的石墨烯薄膜的最有效技术。近日，韩国基础科学研究所(IBS) Rodney S. Ruoff团队总结了CVD法生长石墨烯的研究进展。
本文要点：
1）作者首次报道了在多晶铜箔上生长的单层石墨烯薄膜，从那时起，人们致力于各种技术来实现快速生长高质量且大面积的石墨烯薄膜。各种Cu/Ni合金基底用于石墨烯的生长已被广泛研究。然而，在Cu / Ni基底上以可控的方式制备确定层数的单晶石墨烯仍然具有挑战。
2）作者课题组通过商业铜箔的无接触退火合成了大尺寸单晶Cu（111）箔（石墨烯外延生长的理想衬底）；通过对Ni涂覆的Cu（111）箔进行热处理获得了单晶Cu / Ni（111）合金箔。这些单晶箔（特别是Cu/Ni合金箔）生长衬底实现了单晶单层石墨烯膜能够快速生长。而且通过增加Ni含量，已经合成了单晶双层，三层甚至多层石墨烯膜。此外，作者还讨论了单晶Cu/Ni（111）薄膜上单层石墨烯的晶圆级生长。
3）作者还总结并详细讨论了在各种类型的具有不同组成的Cu/Ni合金衬底上大规模制备具有不同层数的单晶石墨烯薄膜的最新研究成果。作者认为，尽管该领域取得了长足的进步，但仍具有许多挑战，例如以合成晶圆级且具有可控层数的单晶石墨烯，以及对Cu/Ni基体上双层和多层石墨烯生长的生长机理的深入了解等。
Ming Huang, et al. Growth of Single-Layer and Multilayer Graphene on Cu/Ni Alloy Substrates. Acc. Chem. Res., 2020,
DOI: 10.1021/acs.accounts.9b00643
https://doi.org/10.1021/acs.accounts.9b00643
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