衬底材料对石墨烯薄膜生长影响研究

摘要：

石墨烯薄膜在集成电路领域有着光明的前景,为提高石墨烯原位生长质量,研究了石墨烯薄膜分别在Ni、SiO2以及HfO2衬底上的生长情况与成膜机理.采用电子束蒸镀制备了金属Ni与HfO2高K介质薄膜,利用等离子体化学气相淀积(PECVD)法在温度为450℃、衬底偏压为100 V、射频功率为100 W的条件下,分别以Ni、SiO2和HfO2薄膜为衬底制备石墨烯薄膜.测试表明,Ni、SiO2和HfO2衬底均沉积了石墨烯薄膜,其中Ni衬底石墨烯薄膜样品最厚、缺陷最高;SiO2和HfO2石墨烯样品缺陷低,但石墨烯薄膜在HfO2衬底的覆盖率低;通过Ni、SiO2和HfO2薄膜的表面能入手分析得出,碳原子在Ni表面以溶解-析出方式形成连续薄膜,以直接沉积模式在绝缘衬底上生长,高表面能导致石墨烯薄膜在HfO2表面覆盖率低.

关键词：石墨烯薄膜、等离子体化学气相淀积、HfO2薄膜、表面能、碳原子沉积

所属期刊栏目：41

分类号：TQ127.11

资助基金：河北省自然科学基金F2019202377

在线出版日期：2022-08-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：680-685