新加坡开发出生长高质量石墨烯的新方法用于高端电子器件

新加坡国立大学（NUS）理学院化学系以罗建平（Loh Kian Ping）教授为首的研究团队已成功开发出一种新兴一步法，在硅和其它硬衬底上生长和转移高品质石墨烯，这为目前技术上难以实现的石墨烯高价值应用创造了机会。此举标志着石墨烯向工业应用迈进了一大步。

这一突破，是首次公开的在同一硅片上实现石墨烯生长和转移两个步骤的技术。该技术使石墨烯在光子学和电子器件上的应用成为可能，如光电调制器，晶体管，芯片上生物传感器和隧道结等器件。为了克服当前的技术差距，罗教授领导的团队从甲虫和树蛙如何保持他们的脚爪贴着完全被水浸没的叶面上得出灵感，并开发了“面到面转移”新工艺。创新方法论文于2013年12月11日首次在线发表于著名科学期刊《自然》上。

该论文第一作者、新加坡国立大学理学院石墨烯研究中心研究员高立波博士，在硅衬底铜催化剂涂层上生长石墨烯，生长之后，将铜蚀刻掉，石墨烯通过形成毛细管桥的气泡附着在硅基底，类似于甲虫和树蛙的脚附着于浸没式叶片上。毛细管桥有助于将石墨烯保持在硅表面上，并防止铜催化剂蚀刻过程中石墨烯分层。石墨烯最后附着到硅晶片上。

为了便于毛细管桥的形成，高博士施行一个预处理步骤，即把气体喷射入硅晶片。这有助于修饰界面特性，并在催化剂去除液体的渗透过程中促进毛细管桥的形成。同时添加的表面活性剂有助于消除转移过程中可能产生的任何褶皱和折痕。

（工业和信息化部电子科学技术情报研究所  黄庆红）