石墨烯单晶晶圆的化学气相沉积外延生长

邵家新1,3, 葛昀宋2, 贾开诚3, 刘忠范1,2,3 （1.北京大学前沿交叉学科研究院；2.北京大学化学与分子工程学院, 北京大学纳米化学研究中心, 北京分子科学国家研究中心；3.北京石墨烯研究院）

摘要：高质量石墨烯单晶晶圆的可控生长一直是石墨烯制备领域的发展前沿, 被视为实现石墨烯高性能电子与光电子器件应用的关键支撑材料. 化学气相沉积技术由于具有制备石墨烯薄膜质量高、可控性好、可放量等优点, 逐渐成为石墨烯单晶晶圆材料的主流制备方法. 为了保证石墨烯晶圆的单晶性, 单晶催化剂衬底的设计与石墨烯外延生长过程的调控至关重要. 本文系统回顾了近几年来金属、半导体以及绝缘衬底上石墨烯单晶晶圆制备的研究进展, 重点探讨在不同类型的单晶衬底表面, 石墨烯晶畴取向的控制策略与内在机制, 并介绍了石墨烯晶圆材料在规模化制备方面的最新成果, 最后对石墨烯单晶晶圆制备领域未来的发展方向进行了总结和展望.

关键词：石墨烯, 单晶晶圆, 化学气相沉积, 外延生长, 规模化制备