无转移石墨烯薄膜

器件基底直接生长

用离子注入精确控制层数，省去金属基底转移步骤，在任意器件基底上直接长出大面积石墨烯。

Bingkun, Wang · Jiang, Jun · Kevin, Baldwin · Huijuan, Wu · 郑理 · Mingming, Gong · Xuehai, Ju · 王刚 · 叶财超 · Wang, Yongqiang

Energy and Environmental Materials 2024

具体参数

单层剂量

4 × 10¹⁵ C-atoms/cm²

技术优势

无需转移

石墨烯直接在目标器件基底上形成，避免转移过程中的撕裂、污染和褶皱。

层数可控

通过精确控制碳离子的注入剂量，可以实现单层或双层石墨烯的选择性生长。

基底通用

该方法适用于多种器件相关基底，为石墨烯器件集成提供了灵活性。

与现有工艺兼容

离子注入是微电子工业广泛使用的技术，因此该方法有望集成到现有制造流程中。

应用场景

• 高性能电子器件：在目标基底上直接获得高质量石墨烯，减少转移损伤，提升器件性能。
• 石墨烯传感器：可在任意基底上生长石墨烯，便于传感器与衬底的集成和微型化。
• 柔性透明电极：在柔性基底上直接生长石墨烯，避免转移导致的褶皱和破损，保持导电性。
• 微纳制造：利用离子注入精确控制层数，与现有硅工艺兼容，简化石墨烯器件制造流程。