Carbon Impurities on Graphene Synthesized by Chemical Vapor Deposition on Platinum
我们报告了纳米晶碳杂质与通过化学气相沉积(CVD)在铂上合成的石墨烯共存。我们观察到微米尺寸的岛状杂质层,其在光学显微镜或次级电子显微镜(SEM)中容易被误认为第二石墨烯层。岛的取向取决于Pt的结晶取向,如电子背散射衍射(EBSD)所示,表明石墨烯下方的无定形碳的生长。暗场TEM表明,除了均匀的单晶石墨烯之外,我们的样品还装饰有空间不均匀分布的纳米晶碳杂质。拉曼光谱显示出大的D峰,然而电特性显示出高迁移率(~ 6,000 cm 2/Vs),表明拉曼光谱在表征石墨烯的电子质量方面的局限性。
2013-04-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Synthetic Graphene Grown by Chemical Vapor Deposition on Copper Foils
石墨烯是一种单层共价键合的碳原子,它的发现引起了人们的强烈兴趣。使用机械剥离的石墨烯的初步研究揭示了其显着的电子,机械和热性能。大面积制备石墨烯薄膜及其应用的需求日益增长,发展迅速。在铜上的化学气相沉积已经成为获得质量与剥离的石墨烯相当的大规模石墨烯膜的最有前途的方法之一。在本章中,我们回顾了常压化学气相沉积法在铜箔衬底上生长石墨烯的合成和表征。我们还讨论了这种大规模合成石墨烯的潜在应用。
2013-07-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Transport Properties of Graphene Nanoribbon Transistors on Transport Properties of Graphene Nanoribbon Transistors on Chemical-Vapor-Deposition Grown Wafer-Scale Graphene
石墨烯纳米晶体管(GNR)场效应晶体管(FET)的宽度低至12 nm,已经通过电子束光刻使用晶圆级化学气相沉积(CVD)工艺来形成石墨烯。GNR FET的漏极电流调制在300 K时约为10,在4 K时增加到近106。最小电流的强温度依赖性表明CVD生长的GNR-FET的带隙开放。通过微分电导法估计提取的带隙为约0.1 eV。这项工作突出了CVD生长的大面积石墨烯的发展,并展示了纳米晶体管中带隙的开放。
2012-04-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
AB-Stacked Multilayer Graphene Synthesized via Chemical Vapor Deposition: A Characterization by Hot Carrier Transport
我们报道了通过常压化学气相沉积在铜箔上合成AB堆叠的多层石墨烯,并展示了一种构建悬浮多层石墨烯器件的方法。在四端几何结构中,这种器件的特点是在温度低至240 mK和磁场高达14 T的热载流子输运。微分电导(dI/dV)在低温下纵向偏压V=0时表现出特征性的下降,表明由于弱的电子-声子耦合而存在热电子效应。在磁场下,通过增强的朗道能级内回旋声子散射,dI/dV下降的幅度减小。我们的研究结果为获得和理解AB堆叠的多层石墨烯提供了新的视角,这对未来基于石墨烯的应用很重要。
2012-10-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tensilely Strained Ge Films on Si Substrates Created by Physical Vapor Deposition of Solid Sources
硅兼容有源光子器件的发展是计算机和现代电子工业的一个重要课题。Ge与Si相容,是一种很有前途的发光材料。迄今为止,几乎所有的Ge-on-Si材料都是使用有毒的前体气体生长的。在这里,我们演示了通过物理气相沉积无毒的固体锗源在Si衬底上的Ge膜的创建。结构表征表明,在沉积过程中,在Ge膜中引入了高的拉伸应变。我们将这种拉伸应变的存在归因于Si和Ge之间的热膨胀系数的差异。在这些材料的光致发光光谱中,以~2100 nm为中心的Ge峰是明显的,这可能是单独由直接带隙光致发光引起的,或者是由直接带隙光致发光和间接带隙光致发光的叠加引起的。因此,这些锗硅材料在光发射应用中是有前途的。
2018-11-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Large-scale 2D Electronics based on Single-layer MoS2 Grown by Chemical Vapor Deposition
基于单层MoS2的2D纳米电子学为传统和普遍的应用提供了巨大的优势。本文首次讨论了大规模CVD生长单层MoS_2及器件和电路的制备。数字和模拟电路的制作,以证明其混合信号应用的能力。
2013-02-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Non-monotonic temperature dependent transport in graphene grown by Chemical Vapor Deposition
研究了化学气相沉积(CVD)法生长的石墨烯的电阻率随温度的变化。我们在低迁移率CVD石墨烯器件中观察到低温下的强绝缘行为和高温下的金属行为,表现出非单调的温度依赖性电阻率,这一特征受到载流子密度调制的强烈影响。为了理解这种反常的温度依赖性,我们引入热激活的载流子在电子空穴水坑诱导随机分布的带电杂质。所观察到的电阻率的温度演变,然后从载流子,温度依赖的屏蔽和声子散射效应之间的热激活的竞争来理解。我们的研究结果表明,CVD生长的石墨烯的输运性质受到环境细节的强烈影响
2011-08-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Lattice reconstruction in MoSe$_2$-WSe$_2$ heterobilayers synthesized by chemical vapor deposition
本研究通过原子尺度成像、模拟和光谱方法,揭示了化学气相沉积合成的MoSe$_2$-WSe$_2$异质双层中晶格重构导致莫尔图案消失并形成周期性畴阵列,展示了其在单一原子配准或激子限制应用中的潜力。
2023-05-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Structural and optical properties of cobalt slanted columnar thin films conformally coated with graphene by chemical vapor deposition
采用掠射角沉积法制备了倾斜的钴雕刻柱状薄膜,随后采用低温化学气相沉积工艺涂覆石墨烯。石墨烯沉积过程保留了雕刻薄膜的形状和几何形状,这通过扫描电子显微镜证实。根据拉曼光谱结果,石墨烯涂层为两到三个单层厚,并且具有高缺陷浓度。在雕刻的薄膜内的石墨烯覆盖率由使用广义各向异性Bruggeman有效介质近似的广义光谱椭圆偏振法确定。石墨烯覆盖率以及薄膜的结构参数与电子显微镜和拉曼观察结果非常一致,并表明石墨烯涂层是保形的。
2013-12-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Spectroscopic characterization of graphene films grown on Pt (111) surface by chemical vapor deposition of ethylene
本工作报告了通过在高真空中在保持在高温下的良好取向和仔细清洁的Pt(111)晶体表面上化学气相沉积(CVD)乙烯制备的石墨烯膜的独特性质。原位和非原位表征技术(低能电子衍射,高分辨率电子能量损失谱,扫描电子显微镜和拉曼显微光谱)在这里使用的指示的单层区域和两个不同的取向的石墨烯片相对于Pt(111)衬底的存在下的流行。在大多数沉积区域中,发现石墨烯晶格的压缩应力的证据,这是金属基底上生长过程的净结果。这种生长在Pt(111)上的石墨烯膜相对于Si/SiO2上的剥离的石墨烯表现出较低的有序度和均匀度,正如通常对于金属上的石墨烯所发现的那样,但是几种表征技术表明比先前在相同金属基底上的沉积实验中更好的质量。
2013-04-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
High-mobility, wet-transferred graphene grown by chemical vapor deposition
我们报告了在SiO $_2$和六方氮化硼(hBN)封装上湿转移后,通过化学气相沉积(CVD)生长的单层石墨烯的高室温迁移率。通过去除在单晶石墨烯和hBN之间的界面处捕获的污染物,我们实现了在室温下高达$\sim70000cm^2 V^{-1} s^{-1}$和在9K下高达$\sim120000cm^2 V^{-1} s^{-1}$的迁移率。这些是先前湿转移的石墨烯的两倍以上,并且与通过干转移制备的样品相当。我们还研究了多晶石墨烯中热退火和封装的组合方法,实现了室温迁移率$\sim30000 cm^2 V^{-1} s^{-1}$。这些结果表明,通过适当的封装和清洁,可以在通过CVD生长的样品中获得远高于$10000cm^2 V^{-1} s^{-1}$的室温迁移率,并使用常规的、容易扩展的基于PMMA的湿法方法转移。
2019-04-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Transport in Nanoribbon Interconnects Obtained from Graphene Grown by Chemical Vapor Deposition
我们研究了石墨烯纳米管(GNR)的互连从石墨烯化学气相沉积(CVD)生长。我们报告低场和高场的电气测量在很宽的温度范围内,从1.7到900 K。室温迁移率在100至500 cm 2/V/s的范围内,与来自剥离的石墨烯的GNR相当,这表明体缺陷或晶界在小于CVD石墨烯微晶尺寸的器件中几乎不起作用。在高电场下,峰值电流密度受到焦耳加热的限制,但少量的热工程使我们能够达到约2 x 10^9 A/cm 2,这是纳米级CVD石墨烯互连的最高报告。在低于~5 K的温度下,短GNR充当量子点,其尺寸与其长度相当,突出了金属接触在限制传输中的作用。我们的研究说明了CVD生长GNRs的机会,同时揭示了可变性和接触作为未来的挑战。
2012-09-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Atomistic modeling of the structure and diffusion processes at Al(110)/Si(001) interphase boundaries obtained by vapor deposition
本文通过分子动力学模拟研究了Al(110)/Si(001)相界的原子结构与扩散行为,发现错配位错主导界面短路扩散并导致显著各向异性,且扩散速率高于Al(111)/Si(111)界面。
2024-12-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
CALPHAD-based modelling of the temperature-composition-structure relationship during physical vapor deposition of Mg-Ca thin films
本文提出基于CALPHAD的建模方法,通过计算Mg和Ca的升华通量,再现了Mg-Ca薄膜PVD过程中温度对成分和相形成的影响,为理解高蒸气压金属的合成参数调控机制提供了重要基础。
2023-03-08 cond-mat.mtrl-sci
Synthesis of Large-Area MoS2 Atomic Layers with Chemical Vapor Deposition
以MoO3和S粉为反应物,采用化学气相沉积法在SiO2衬底上制备了大面积的MoS2原子层。光学,显微镜和电学测量表明,合成过程导致的二硫化钼单层的生长。TEM图像证实合成的MoS2片是高度结晶的。
2012-02-24 cond-mat.mtrl-sci
Strong Enhancement of Thermal Properties of Copper Films after Chemical Vapor Deposition of Graphene
我们证明了在Cu膜上化学气相沉积石墨烯强烈地增强了它们的热扩散率和热导率。石墨烯的沉积使9微米(25微米)厚的Cu膜的热导率在室温附近增加高达24%(16%)。有趣的是,所观察到的石墨烯涂覆的Cu膜的热性能的改善主要是由于在石墨烯沉积期间Cu形态的变化以及与其相关的温度处理,而不是石墨烯作为额外的热传导通道的作用。通过石墨烯涂层提高金属薄膜的热性能可能导致在电子电路和冶金中的应用。
2013-11-23 cond-mat.mtrl-sci
Grain boundary-mediated nanopores in molybdenum disulfide grown by chemical vapor deposition
二硫化钼(MoS2)是二维(2D)材料家族中特别有趣的成员,因为它具有半导体和可调的电子特性。目前,获得高质量工业规模数量的2D材料的最可靠方法是化学气相沉积(CVD),其产生多晶样品。由于晶界(GB)是CVD生长的2D材料内的本征缺陷线,因此它们的原子结构至关重要。在这里,通过对微米长的GB的原子尺度分析,我们表明,在二维二硫化钼共价结合的边界往往被纳米孔装饰。当不同取向的MoS2晶粒在生长过程中合并时,会出现这种边界,而晶粒的重叠导致与双层区域的边界。我们的研究结果表明,纳米孔的形成与应力释放的高浓度的位错核心在晶界的区域,和层间相互作用导致内在的波纹重叠区域。这为控制大规模MoS 2样品的制造提供了见解,这些样品具有应用所需的结构特性。
2016-12-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Low wavenumber Raman spectroscopy of highly crystalline MoSe2 grown by chemical vapor deposition
过渡金属二硫属化合物(TMDs)由于其有趣的电学和光学性质而引起人们的关注。以可靠和简便的方法制造这些材料对于未来的应用非常重要,表征材料质量的方法也是如此。在这里,我们介绍了MoSe 2单层和少层晶体的化学气相沉积。这些结果表明使用化学气相沉积可靠地制造这些材料的实用性。首次给出了MoSe_2的低频拉曼光谱和剪切模式与层呼吸模式的映射。我们将这些模式的行为与材料中的层数相关联。低频拉曼映射探测CVD生长的二维材料的对称性,质量和单层存在的有用性被强调。
2015-05-09 cond-mat.mtrl-sci
Growth from Below: Bilayer Graphene on Copper by Chemical Vapor Deposition
我们评估了第二个石墨烯层如何在化学气相沉积(CVD)过程中在铜箔上形成和生长。使用低能电子衍射和显微镜来揭示第二层成核并靠近衬底生长,即,在石墨烯层下面。这种底层机制可以促进均匀的单层膜的合成,但对通过CVD生长均匀的双层膜提出了挑战。我们还表明,掩埋层和覆盖层具有相同的边缘终止。
2012-08-30 cond-mat.mtrl-sci
Growth and properties of few-layer graphene prepared by chemical vapor deposition
研究了化学气相沉积法(CVD)制备的少层石墨烯(FLG)的结构、电学、力学和光学性能。原子分辨率透射电子显微镜(TEM)图像显示样品的高度结晶的单层部分改变为其中晶界通过化学键连接的多层域。这表明了两种不同的增长机制。CVD和碳偏析参与了生长过程,并导致了不同的结构形成.厘米尺度上的电学和力学性能的测量提供了大尺度结构连续性的证据:1)在电导率的温度依赖性中,在0 K附近的非零值表明电子输运的金属特征; 2)当用FLG(1.85GPa)覆盖时,原始聚碳酸酯膜的杨氏模量(1.37GPa)显著提高。后者表明FLG涂层的TPa数量级的非凡杨氏模量值。拉曼光谱和光学光谱支持上述结论。该样品可用作柔性透明电极,适用于特殊膜,在高分辨率TEM中检测和研究单个分子。
2009-10-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Room-temperature Tunable Fano Resonance by Chemical Doping in Few-layer Graphene Synthesized by Chemical Vapor Deposition
利用红外傅里叶变换光谱在室温下观察到了少层(~3)石墨烯中的类Fano声子共振。这种Fano共振是石墨烯中的离散面内晶格振动模式和连续电子激发之间的强电子-声子相互作用的表现。通过氨水化学掺杂,我们得到了不同的Fano线形状,从空穴掺杂的石墨烯中的反共振到n型石墨烯中的声子主导。当费米能级位于狄拉克点附近时,Fano共振表现出最强的干涉特征。带电声子表现出大大增强的振子强度,并随着电子密度的增加经历连续的频率红移。研究表明,随着费米能级的变化,声子耦合到不同的电子跃迁。
2010-04-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Using 4D STEM to probe mesoscale order in molecular glass films prepared by physical vapor deposition
物理气相沉积可用于制备高度稳定的有机玻璃系统,其中分子在纳米级上显示取向和平移有序。我们已经使用了低剂量的四维扫描透射电子显微镜(4D STEM),使一个快速的直接电子检测器,使用2 nm的探针在玻璃样品中的一个disease-mesogen映射柱状顺序。气相沉积和液体冷却的玻璃膜显示域的类似取向,但它们的大小从几十到几百纳米,这取决于处理。域的大小是一致的表面扩散介导的有序薄膜沉积过程中。这些结果证明了低剂量4D STEM表征分子玻璃系统中的介观结构的能力,这可能与有机电子学有关。
2023-02-21 cond-mat.mtrl-sci
Prominent room temperature valley polarization in WS2/graphene heterostructures grown by chemical vapor deposition
我们研究了不同情况下的异质结构组成的WS 2单层生长的化学气相沉积(CVD)作为光学活性物质。我们发现,WS 2的谷极化的程度是由用于形成异质结构的材料类型的影响很大。我们的研究结果表明,WS 2和石墨烯(WS 2/Gr)之间的相互作用对温度相关的去极化(即随着温度的升高极化降低)有很强的影响,在近共振激发下,室温下的极化度达到24%。这与hBN包封的WS 2形成对比,其表现出仅11%的室温极化度。WS 2/Gr异质结构中观察到的低去极化速率归因于由于声子和从WS 2到石墨烯的快速电荷和能量转移过程而导致的几乎与温度无关的散射速率。在不同的异质结构配置之间的偏振度的显着变化也观察到在4K。在WS 2的K点和Γ点之间的价带附近的谷间空穴散射对直接环境敏感,导致观察到的变化。
2020-12-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Large-Area and Transferred High-Quality Three-Dimensional Topological Insulator Bi2-xSbxTe3-ySey Ultrathin Film by Catalyst-Free Physical Vapor Deposition
大面积均匀合成块体绝缘薄膜是三维拓扑绝缘体(3D-TI)表面在各种电子器件中应用的重要课题。在这里,我们报告了体绝缘三维拓扑绝缘体(3D-TI)Bi 2-xSbxTe 3-ySey(BSTS)薄膜,从几个五层到几百层,在大面积(1 cm 2)的云母通过无催化剂的物理气相沉积外延生长。这些薄膜可以使用去离子水非破坏性地剥离,并根据需要转移到各种基材上。转移的BSTS薄膜表现出良好的双极特性,以及明确定义的量子振荡所产生的拓扑表面状态。载流子迁移率为2500-5100 cm 2(Vs)-1,与高质量块体BSTS单晶相当。随着薄膜厚度的减小,电子态从无质量到有质量的狄拉克费米子都可以调谐。BSTS薄膜的大面积合成和可靠的薄膜转移工艺为3D-TI的应用开辟了一条新的途径。
2017-04-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Detection and control of single proton spins in a thin layer of diamond grown by chemical vapor deposition
我们报道了利用金刚石中氮空位中心的电子自旋作为量子传感器来探测和相干控制单个质子核自旋。除了通过采用多脉冲序列确定NV-质子超精细参数外,我们还对单质子自旋进行了相干旋转,并检测到了诱导的自由进动。自由感应衰变的观测是高分辨质子核磁共振的重要组成部分,本文将其扩展到原子尺度。我们还讨论了质子的起源,在化学气相沉积生长过程中,这提供了一个机会,使用金刚石中的质子作为内置的量子存储器耦合的NV中心。
2020-09-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Critical Separation of Clusters During Physical Vapor Deposition
团簇的临界分离,对应于团簇的最大密度,影响物理气相沉积(PVD)过程中的生长特性。特别地,这种分离可以影响生长单晶膜的表面平滑度、生长多晶膜的晶粒尺寸分布和生长纳米棒的直径。这封信报告的临界分离的理论表达式作为沉积条件的函数和相应的验证使用晶格动力学蒙特卡罗(MC)模拟物理气相沉积Cu{111}。与现有的理论相反,这封信中的理论表达式是(1)封闭形式,(2)与MC模拟的一致性比晶格近似更好,(3)当临界分离大时,与MC模拟的一致性比平均场近似更好-对于Cu{111}上的PVD大于25 nm。
2011-12-14 cond-mat.mtrl-sci
Screw-Dislocation-Driven Growth of Two-Dimensional Few-Layer and Pyramid-Like WSe2 by Sulfur-Assisted Chemical Vapor Deposition
二维层状二硒化钨(WSe 2)材料由于其独特的光电性能和双极性输运特性,近年来引起了人们的广泛关注。然而,由于WSe 2合成中反应物之间的低反应性,2D WSe 2的直接化学气相沉积(CVD)合成不像其他2D材料那样简单。此外,WSe 2在这种CVD过程中的生长机制仍不清楚。在这里,我们报告的观察螺旋位错驱动(SDD)的螺旋生长的2D WSe 2薄片和类似的结构,使用硫辅助CVD方法。通过引入少量的硫作为还原剂,以帮助钨的前体WO 3的硒化,合成了少层和类似于薄片的WSe 2,而不是单层。清晰的观察步骤,螺旋条纹,和人字形轮廓下的原子力显微镜表征揭示了螺旋位错的存在下生长的WSe 2。讨论了WSe 2生长过程中螺位错的产生和扩展机制。在这些2D WSe 2材料上制作了背栅场效应晶体管,其显示出106的开/关电流比和高达44 cm 2/Vs的迁移率。
2014-10-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
High-fidelity simulations of CdTe vapor deposition from a new bond-order potential-based molecular dynamics method
CdTe是一种特殊的半导体材料,用于制造成本最低的太阳能电池,而CdTe基的Cd 1-xZnxTe合金是辐射探测应用的主要半导体材料。然而,材料目前实现的性能仍远低于理论预期。这是因为在CdTe晶体生长过程中容易形成的限制性质的纳米级缺陷在实验中难以探索。在这里,我们证明了键级势为基础的分子动力学方法的能力,用于预测在气相沉积模拟过程中的CdTe薄膜的晶体生长。这样的方法可以开始使得能够准确地探索在CdTe晶体的气相沉积期间产生的缺陷。
2012-06-19 cond-mat.mtrl-sci
High Throughput Production of Transparent Conductive Single-Walled Carbon Nanotube Films via Advanced Floating Catalyst Chemical Vapor Deposition
单壁碳纳米管(SWCNT)膜是用于透明导电膜(TCF)的有前途的材料,在柔性显示器、触摸屏、太阳能电池和固态照明中具有潜在的应用1,2。然而,进一步降低SWCNT膜的电阻率和成本对于高质量的TCF产品是必要的3。在这里,我们报告了一种改进的浮动催化剂化学气相沉积方法,以直接和连续地生产在百米规模的单壁和独立的单壁碳纳米管薄膜。碳转化效率和SWCNT TCF产率相对于常规浮动催化剂化学气相沉积增加了三个数量级。在掺杂之后,膜表现出40欧姆/平方的薄层电阻。在90%的透射率下,代表大规模SWCNT膜的记录性能。我们的工作提供了一个新的途径,以加快工业化的单壁碳纳米管薄膜作为TCF。
2019-09-23 cond-mat.mtrl-sci
Novel Physical Vapor Deposition Approach to Hybrid Perovskites: Growth of MAPbI3 Thin Films by RF-Magnetron Sputtering
基于溶液的方法代表了用于沉积低成本但高效的太阳能电池的混合有机-无机钙钛矿膜的最广泛的方法。然而,溶液工艺技术对膜形态和结晶度提供有限的控制,并且最重要的是不允许顺序膜沉积以产生钙钛矿-钙钛矿异质结构。本文报道了用射频磁控溅射法成功地制备了CH_3 NH_3 PbI_3(CH_3)薄膜,这是一种经过工业试验的、具有精确控制化学计量比的大面积器件生长方法。从由CH 3 NH3 I(MAI)和PbI 2制成的单靶开始生长外延膜。薄膜为单相,未反应的PbI 2含量几乎检测不到,表面完全覆盖,厚度从小于200 nm到大于3 μm。沉积膜的光吸收和发射特性与生长的溶液处理的纳米薄膜相当。气相沉积方法的发展对于推进钙钛矿光伏器件具有制造钙钛矿多结太阳能电池或在整个可见光谱中的超亮发光器件的可能性是有意义的。
2018-06-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Direct Patterning of Boron-doped Amorphous Carbon Using Focused Ion Beam-assisted Chemical Vapor Deposition
采用聚焦离子束辅助化学气相沉积方法,以三苯基硼烷(C18 H15 B)和硼酸三苯酯(C18 H15 BO3)为原料,在SiO2衬底上制备了掺硼非晶碳薄膜。通过芯能级X射线光电子能谱学分析证实了在前体温度为90 °C的情况下由三苯基硼烷沉积的膜中硼的存在。该膜表现出半导体的行为与285 meV的带隙。虽然带隙降低到197毫电子伏后,退火过程中,薄膜仍然是半导体。此外,从使用金刚石对顶砧单元的原位电输运测量观察到通过施加压力在沉积膜上的电阻的急剧减小。
2019-08-25 cond-mat.mtrl-sci
Chemical Vapor Deposition-Assembled Graphene Field-Effect Transistor on Hexagonal Boron Nitride
我们研究了通过化学气相沉积(CVD)组装的单层石墨烯的关键电学性质,这些电学性质受支撑衬底材料的影响。石墨烯场效应晶体管(GFET)的碳沟道直接放置在六方氮化硼(h-BN)和SiO2,分别。与SiO2衬底相比,h-BN衬底的小信号载流子迁移率(gm)和有效载流子迁移率(μeff)分别提高了8.5倍和4倍。与在SiO2上具有剥离的石墨烯的GFET相比,从在h-BN衬底上具有CVD石墨烯的器件测量的gm和μeff表现出相当的值。实验表明,采用h-BN作为大面积碳电子学的平台材料的潜力。
2011-06-07 cond-mat.mtrl-sci
Molecular Dynamics Simulation of Chemical Vapor Deposition of Amorphous Carbon: Dependence on H/C Ratio of Source Gas
采用分子动力学模拟,研究了石墨和金刚石表面化学气相沉积无定形碳的过程。特别地,我们研究了源H/C比(源气体中氢原子的数目与碳原子的数目的比率)对沉积过程的影响。在本模拟中,测试了以下两种源气体条件:一种是源气体作为孤立的碳原子和氢原子注入,另一种是源气体作为烃分子注入。在前一种条件下,我们发现随着源H/C比的增加,碳原子的沉积速率呈指数下降。沉积速率随源H/C比的增加呈指数下降,这与实验数据一致。然而,在后一种分子源条件下,由于源气体中的烃类所特有的化学反应,沉积速率并没有呈指数下降。
2010-09-08 cond-mat.mtrl-sci
Understanding the nucleation mechanisms of Carbon Nanotubes in catalytic Chemical Vapor Deposition
采用紧束缚模型结合巨正则蒙特卡罗模拟研究了碳帽在小团簇上的成核过程。它发生在一个明确定义的碳化学势范围内,当达到表面碳原子的临界浓度时。碳在最外层Ni层中的溶解度取决于催化剂的初始、结晶或无序状态以及热力学条件,因此是控制成核的关键量。
2007-12-05 cond-mat.mtrl-sci
Vapor deposition rate modifies anisotropic glassy structure of an anthracene-based organic semiconductor
我们控制的各向异性分子堆积的气相沉积玻璃ABH113,氘代蒽衍生物与未来的OLED材料的承诺,通过改变沉积速率和基板温度,在它们的制备。我们发现,在基板温度从0.65 Tg到0.92 Tg,沉积速率显着修改的取向顺序的气相沉积玻璃,其特征在于通过X射线散射和双折射。这两个措施的各向异性秩序可以描述由一个单一的沉积速率基板温度叠加(RTS)。这支持了表面平衡机制的适用性,并将RTS原理从先前的液晶有序模型系统推广到非介晶有机半导体。我们发现,ABH 113气相沉积玻璃具有显着提高的密度和热稳定性相比,其对应物制备的液体冷却。对于有机半导体,本研究的结果提供了一个有效的指导使用沉积速率,以制备稳定的玻璃与控制分子堆积。
2021-10-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Epitaxial graphene prepared by chemical vapor deposition on single crystal thin iridium films on sapphire
采用脉冲激光沉积法在蓝宝石晶片上制备了几纳米厚的单晶Ir薄膜,并在薄膜上生长了均匀的单层石墨烯。这些石墨烯层具有单一的晶体取向和非常低的缺陷密度,如衍射、扫描隧道显微镜和拉曼光谱所示。它们的结构质量与在Ir块体单晶上生产的石墨烯的结构质量一样高,即比迄今为止使用的金属薄膜上的结构质量高得多。
2011-03-16 cond-mat.mtrl-sci
Chemical vapor deposition growth of bilayer graphene in between molybdenum disulfide sheets
在二硫化钼片之间直接生长平坦的微米尺寸的双层石墨烯岛是通过在约800 °C下化学气相沉积乙烯来实现的。乙烯的温度辅助分解主要发生在二硫化钼台阶边缘。碳原子在这种高温下插入,并在沉积过程中,通过二硫化钼表面的缺陷,如台阶和皱纹。生长后的原子力显微镜图像显示,圆形平坦的石墨烯岛以高产率生长。它们由两个石墨烯层堆叠在一起,总厚度为0.74 nm。我们的研究结果表明,直接,简单和高产率的石墨烯/二硫化钼异质结构的生长,这可能是在未来的纳米电子和光电应用的高度重要性。
2017-10-03 cond-mat.mtrl-sci
Dark defect charge dynamics in bulk chemical-vapor-deposition-grown diamonds probed via nitrogen vacancy centers
虽然化学气相沉积(CVD)是合成金刚石晶体的首选途径之一,但对生长过程中产生的点缺陷的全面了解仍然不完整。在这里,我们利用1b型CVD金刚石中氮空位(NV)中心的电荷和自旋特性来暴露光学和磁性暗点缺陷,尽管与取代氮的丰度相当(如果不大于),但迄今为止几乎未被注意到。间接检测到的光致发光光谱表明,施主态1.6电子伏特以上的价带,但缺陷的微观结构和成分仍然难以捉摸。我们的研究结果可能会证明相关的依赖CVD生长的单晶金刚石的应用程序的增长。
2020-04-14 cond-mat.mtrl-sci
Tailored Vapor Deposition Unlocks Large-Grain, Wafer-Scale Epitaxial Growth of 2D Magnetic CrCl3
Indian Institute of Science(印度科学学院);Russian Quantum Center(俄罗斯量子中心);Moscow Institute of Physics and Technology(莫斯科物理技术学院)
研究通过定制化蒸气沉积方法实现了CrCl3二维磁性材料的大粒径、晶圆级外延生长,结合光谱、结构和磁性表征验证了其结晶性和纯相性,展示了可控厚度和选择性区域生长技术。
2025-05-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Controlled Growth of large area bilayer MoS$_2$ films on SiO$_2$ substrates by chemical vapour deposition technique
本研究针对大面积均匀双层TMD薄膜制备难题,通过调控CVD前驱体流动模式,在无衬底等离子体处理下制备出平方毫米级双层MoS₂薄膜,表征验证了其结构特性,制备的FET器件开关比达10⁶,为激子器件发展提供了材料基础。
2024-09-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Thickness dependence of the properties of epitaxial MgB2 thin films grown by hybrid physical-chemical vapor deposition
本文研究了在4 H-SiC衬底上用混合物理-化学气相沉积法生长的MgB_2外延薄膜的沉积速率和膜厚对薄膜特性的影响。MgB 2薄膜的沉积速率线性依赖于入口气体混合物中B2 H6的浓度。我们发现,MgB 2薄膜的超导和正常状态的属性是由膜的厚度,而不是由沉积速率。当膜厚度增加时,转变温度Tc增加,剩余电阻率ρ 0降低。在约300 nm以上,获得41.8 K的Tc、0.28的ρ 0和超过30的残余电阻比RRR。mikroOhm.cm这些值代表了迄今为止报道的最佳MgB 2性能。
2003-04-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Diamond chemical vapor deposition on optical fibers for fluorescence waveguiding
已经开发了一种用于在光纤端面上沉积金刚石晶体并将金刚石中的光学活性缺陷产生的荧光捕获到光纤中的技术。这封信详细介绍了金刚石在光纤上的生长和荧光从金刚石中的氮空位(N-V)色心通过光纤的传输。在化学气相沉积(CVD)生长过程中纳入的缺陷浓度的控制也被证明。这是发展基于金刚石中光学活性缺陷中心的光纤耦合单光子源的第一个关键步骤。
2004-11-10 cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Accessing high optical quality of MoS2 monolayers grown by chemical vapor deposition
化学气相沉积(CVD)允许在廉价衬底上的大表面积上生长过渡金属二硫属化物(TMD)。在这项工作中,我们相关的CVD生长的MoS $_2$单层(ML)的结构质量的SiO $_2$ /Si晶片的高分辨率透射电子显微镜(HRTEM)研究显示,在低温到环境温度的光发射和吸收的高光学质量。我们用高分辨透射电子显微镜测定了样品的缺陷浓度为10 $^{13}$ cm $^{-2}$。为了获得ML的固有光学质量,我们从SiO $_2$生长衬底中去除ML,并将其封装在具有低缺陷密度的hBN薄片中,以减少介电无序的不利影响。在低温下(T= 4K),自由激子的发射和吸收光谱的光跃迁线宽为5 meV.这与通过散装材料的机械剥离获得的最佳ML样品相当。CVD生长的MoS $_2$ ML的光致发光主要由自由激子而不是缺陷,即使在低温下。高的光学质量的样品进一步证实了观察激发激子态的里德伯系列。我们在CVD生长的MoS $_2$层中光学地产生谷相干性和谷极化,显示了研究大表面积CVD样品中自旋和谷物理的可能性。
2019-07-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Phase Diagram of growth modes in Graphene Growth on Cooper by Vapor Deposition
本文通过第一性原理计算和经典成核理论构建铜衬底上石墨烯CVD生长的相图,预测单层或双层生长模式,揭示高氢压作用并指导实验。
2024-06-11 cond-mat.mtrl-sci
Electrical properties of boron-doped MWNTs synthesized by hot-filament chemical vapor deposition
我们采用热灯丝化学气相沉积法合成了大量的硼掺杂多壁碳纳米管。在烧瓶中使用硼酸的甲醇溶液作为源材料进行合成。利用扫描电子显微镜、透射电子显微镜和显微拉曼光谱对所制备的MWNTs进行了结构表征。为了评估电性能,在具有四个金属电极的单个MWNT中测量电阻率的温度依赖性。拉曼位移表明载流子注入到硼掺杂的多壁碳纳米管,但多壁碳纳米管的电阻率是高的,并随着温度的降低而强烈增加。由等离子体引起的缺陷可能导致这种增强的电阻率。
2008-10-28 cond-mat.mtrl-sci
Transients due to instabilities hinder Kardar-Parisi-Zhang scaling: a unified derivation for surface growth by electrochemical and chemical vapor deposition
我们提出了一个统一的移动边界问题的表面生长的电化学和化学气相沉积,这是来自本构方程的随机力被纳入。我们将界面运动方程中的系数计算为唯象参数的函数。该方程具有Kardar-Parisi-Zhang(KPZ)非线性和不稳定性,取决于表面动力学,可以阻碍渐近KPZ标度。我们的研究结果占的普遍性和实验稀缺性的KPZ标度的增长过程中考虑。
2001-11-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
One step growth of GaN/SiO2 core/shell nanowire in vapor-liquid-solid route by chemical vapor deposition technique
采用酞菁钴催化剂辅助气-液-固法生长GAN/SiO2核/壳纳米线,以镀有镓铟混合物的硅片为Ga和Si源,以氨为氮和氢的前驱体。镓在铟和氨分解产生的氢的存在下,在约910摄氏度的生长温度下形成Si-Ga-In合金。该合金充当Si、Ga和In的源。使用各种表征工具的详细研究表明,这些线,这是几十微米长,具有范围从20至50 nm的芯的直径分布,而无定形SiO2壳层的厚度约为10 nm。这些金属丝沿着方向生长.还观察到,这些线的平均宽度减小,而它们的密度随着Ga-In混合物中镓比例的增加而增加。
2017-07-04 cond-mat.mtrl-sci
On the Kinetic Roughening in Polymer Film Growth by Vapor Deposition
这是对最近出版物的评论:Y。P. Zhao等人,物理修订版信函85,3229(2000)。在这封信中,作者报告了聚合物(对二甲苯)薄膜生长的实验研究,并提出了一个新的普遍性类以前不知道。在此,我们指出,在信中报道的临界指数是一致的Das Sarma-Tamborenea增长模型的临界指数。
2000-10-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Thermal decomposition and chemical vapor deposition: a comparative study of multi-layer growth of graphene on SiC(000-1)
本工作提出了一种比较的结构,化学和电子性能的多层石墨烯生长在SiC(000-1)通过使用两种不同的生长方法:热分解和化学气相沉积(CVD)。利用原子力显微镜(AFM)对样品的形貌进行了研究,并利用扫描电子显微镜(SEM)对样品进行了大规模的观察。拉曼光谱用于评估多层石墨烯的结晶度和电子行为,并以非侵入性方式估计其厚度。虽然用两种不同方法获得的样品的结晶度是相当的,但我们的结果表明,CVD方法允许更好地控制生长的石墨烯的厚度。
2018-05-02 cond-mat.mtrl-sci
Preparation of graphene bilayers on platinum by sequential chemical vapour deposition
介绍了一种廉价而灵活的方法,该方法能够通过顺序化学气相沉积在Pt(111)上外延生长双层石墨烯。两个堆叠的石墨烯片的延伸区域通过首先乙烯的热分解和随后的石墨烯的形成来获得。在第二步骤中,足够厚的Pt膜掩埋第一石墨烯层,并充当用于在第三步骤中制造第二石墨烯层的平台。然后,最终退火过程导致第一石墨烯片扩散到表面,直到完成与第二片的双层堆叠。扫描隧道显微镜揭示了双层石墨烯的成功生长,并阐明了莫尔图案的起源。
2018-12-11 cond-mat.mtrl-sci
Chemical Vapor Deposition of Epitaxial Chromium Nitride Thin Films
Uppsala University(乌普萨拉大学);AB Sandvik Coromant(桑维克科拉曼特有限公司)
本研究通过热CVD法成功制备了无碳无氯的取向CrN薄膜,其导电性能与PVD法相当,为缺陷工程和合金化提供了新途径。
2026-03-04 cond-mat.mtrl-sci
Molecular dynamics simulation of fabrication of Cu mono-component metallic glass by physical vapor deposition on Zr substrate
采用经典分子动力学模拟方法,在100 K下,在Zr(0001)晶体衬底上通过物理气相沉积制备了单组分Cu金属玻璃。在Cu(100)和Ni(100)晶体衬底上进行相同的沉积工艺以进行比较,仅可以获得具有fcc结构的Cu晶体沉积层。在300 K时,Cu原子沉积在Zr衬底上,形成了晶态结构,表明除了合适的衬底外,低温也是非晶结构形成的关键因素。本文还模拟了Cu液在2000 ~ 100 K温度范围内以1012 K/s的冷却速率淬火形成Cu玻璃薄膜的过程。两种不同工艺(物理气相沉积和液相快速热淬)制备的Cu金属玻璃具有相同的径向分布函数和X射线衍射图谱,但配位数和Voronoi镶嵌分析显示其微观结构不同。
2016-07-19 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Argon assisted chemical vapor deposition of CrO$_2$: an efficient process leading to high quality epitaxial films
以CrO $_3$为铬源,氧气或氩气为载气,采用化学气相沉积(CVD)法在(110)和(100)TiO $_2$金红石单晶衬底上生长了CrO $_2$薄膜,并对薄膜的结构、微结构和磁性进行了比较研究。我们的研究结果表明,氩气载气下的生长导致高品质的CrO $_2$外延层的结构和磁性能类似于那些使用更标准的氧载气。此外,我们解释了更大的磁性观察到的(110)取向的薄膜在其微观结构,特别是最高的应变和边缘粗糙度的建筑结构的CrO $_2$外延层,这是解决的衬底晶体取向。
2016-11-24 cond-mat.mtrl-sci
Dynamics of Rough Interfaces in Chemical Vapor Deposition: Experiments and a Model for Silica Films
我们研究了低压化学气相沉积法生长的二氧化硅薄膜的表面动力学。原子力显微镜测量表明,表面达到一个尺度不变的稳态兼容的Kardar-Parisi-Zhang(KPZ)方程在三维空间。在中间时刻,由于阴影效应,表面经历不稳定的瞬态。通过改变生长条件和使用光谱技术,我们确定KPZ缩放的物理起源是一个较低的值的表面粘附概率,相关的表面浓度的反应基团。我们提出了一个随机方程,描述了我们的实验系统的定性行为。
2000-03-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech