Chemical-Vapor-Deposited Graphene as a Thermally Conducting Coating
我们使用双扫描技术对由不同衬底(即SiO2、Al 2 O3和PET)支撑的单层化学气相沉积-CVD-石墨烯进行扫描热显微镜测量,以去除对通过空气和悬臂的热通量的贡献。然后,通过采用一个简单的集总元件模型,我们开发了一种新的方法,允许确定,通过多步数值分析,纳米厚度的导热涂层的等效热性能。在这种特定情况下,我们发现,对于垂直于石墨烯平面的热注入,我们的CVD石墨烯热等效于与衬底完美接触的电导率Keff=2.5 ± 0.3mK和厚度teff=3.5 ± 0.3nm的涂层材料。对于SiO2基板,我们还测量了由2和4个CVD单层制成的堆叠,并且我们发现,有效热导率随着层数的增加而增加,并且在技术上可实现的层数下,预期与一个数量级的更厚的金属薄膜的热导率相当。这项研究提供了一个强大的方法来表征石墨烯的热性能,鉴于几个热管理应用。
2019-10-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Chemical vapor deposited graphene: From synthesis to applications
石墨烯是一种具有巨大应用潜力的材料。因此,大量的努力致力于使用化学气相沉积(CVD)技术的大规模石墨烯生产。此外,研究旨在开发将石墨烯纳入现有生产技术和工艺流程的方法。在本文中,我们提出了一个简单的回顾现有的CVD方法用于石墨烯的合成。我们还讨论了将石墨烯转移到所需衬底上的可扩展方法。最后,我们讨论了潜在的应用,将受益于一个完全规模化的,半导体技术兼容的生产工艺。
2021-03-27 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Metal surface induces strong acoustic plasmons in chemically doped graphene
最近的理论研究表明,掺杂有碱金属(AC x)的独立石墨烯支持强狄拉克和弱声学等离子体。在这里,我们表明,当AC x沉积在金属表面上,强烈的库仑屏蔽完全洗出这些集体模式。然而,即使AC X和金属表面之间的分离的小的增加也会导致AC X等离子体特性的恢复,特别是在独立的情况下不存在的声等离子体强度的增强。我们进一步提供了这些有趣的现象的物理背景。所研究的系统由沉积在Ir(111)表面上的锂和铯掺杂的石墨烯组成。
2019-07-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Controlling Structure and Properties of Vapor-Deposited Glasses of Organic Semiconductors: Recent Advances and Challenges
University of Wisconsin-Madison(威斯康星大学麦迪逊分校)
本文综述了有机半导体气相沉积玻璃结构调控的最新进展,指出通过衬底温度可调控其结构以提升OLED性能,分子模拟为其计算机辅助设计奠定基础,并提出相关研究机遇。
2026-08-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Controlling the energy gap of graphene by Fermi velocity engineering
利用有效类狄拉克哈密顿量研究了具有周期性费米速度调制的单层石墨烯的电子结构。在无带隙石墨烯或具有恒定能隙的石墨烯中,如预期的那样,费米速度的调制仅改变能量和磁矩之间的色散,使能带变窄或比通常的石墨烯更窄,这取决于如何调制费米速度并且能隙保持相同。然而,利用调制的能隙,可以通过费米速度工程来控制石墨烯的能隙。这是基于一个非常简单的想法,到目前为止还没有报道过。研究结果为石墨烯能隙的控制提供了一种新的方法,可用于石墨烯基器件的制备。
2014-12-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin-dependent Seebeck effect and huge growth of thermoelectric parameters at band edges in H- and F-doped graphene, free-standing and deposited on 4H-SiC(0001) C-face
半掺杂H或F的石墨烯在未掺杂的C位具有局部磁化。因此,塞贝克系数对于每个自旋通道是不同的,并且其符号也根据自旋极化而改变。在C面4 H-SiC(0001)上沉积具有两个缓冲层的掺杂石墨烯显著改变了电子和热电性质。这些性质是有效地计算从半经典玻尔兹曼方程,使用最大局域化的Wannier函数插值的能带结构得到的密度泛函理论。我们的研究结果表明,大的增长的热电势和ZT效率在带边。我们在模型讨论中表明,这种现象更普遍,也适用于石墨烯以外的其他系统。展望了工作在带边区的新型自旋电子器件的发展前景。
2014-08-23 cond-mat.mtrl-sci
Controlling Energy Gap of Bilayer Graphene by Strain
使用第一性原理计算,我们表明,机械可调的电子能隙是可实现的双层石墨烯,如果不同的均匀应变施加到两个层。结果表明,通过调节这些应变的大小和方向,可以简单地控制能隙的大小。我们还表明,这种效果源于应变诱导的赝标势在石墨烯中的发生。当将具有不同强度的均匀应变施加到双层石墨烯的每一层时,可以在没有任何外部电子源的情况下产生跨两层的横向电场,从而打开能隙。结果表明,一个简单的机械方法实现赝电磁在石墨烯和提出了一种可行的方法来制造基于双层石墨烯的机电器件。
2010-09-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Controlling the Interlayer Coupling of Twisted Bilayer Graphene
扭曲双层石墨烯的层间耦合会显著影响其电子能带结构。目前在实验中需要克服的挑战是如何精确控制耦合,从而调整双层石墨烯的电子特性。在这里,我们描述了一种简便的方法来调制的局部层间耦合的单分子磁铁吸附到扭曲的双层石墨烯和报告的表征其电子能带结构使用扫描隧道显微镜和光谱。在隧穿谱中观察到了低能范霍夫奇异性和超晶格狄拉克锥,分别由层间耦合和石墨烯-石墨烯叠栅引起。我们的实验表明,两个VHS的能量差,这反映了层间耦合的大小,可以通过调整的局部覆盖密度的吸附。
2012-08-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Robust Spin Interconnect with Isotropic Spin Dynamics in Chemical Vapour Deposited Graphene Layers and Boundaries
利用化学气相沉积(CVD)生长的大面积石墨烯对于开发全自旋存储器和逻辑电路中的可扩展自旋互连至关重要。然而,多层石墨烯片及其边界的存在对自旋动力学的根本影响尚未得到解决,这对于基本理解和应用鲁棒自旋互连是必要的。在这里,我们报告了在特别设计的单层,双层和三层石墨烯通道及其层边界和通常存在于CVD石墨烯样品中的折叠中的通用自旋输运和动态特性。我们观察到均匀的自旋寿命与各向同性自旋弛豫的不同取向的石墨烯层及其边界在室温下的自旋。在所有的非均匀的石墨烯通道,自旋极化面外和面内的自旋寿命各向异性比测量接近统一。我们的分析显示了Elliott-Yafet和Dyakonov-Perel机制的重要性,后者机制在多层通道中的作用越来越大。这些在室温下具有多层补丁及其边界和折叠的大面积非均匀CVD石墨烯上的普遍和各向同性自旋输运的结果证明了其出色的自旋互连功能,有利于可扩展的自旋电子电路的开发。
2020-12-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Chemical reactivity imprint lithography on graphene: Controlling the substrate influence on electron transfer reactions
石墨烯的化学功能化使得能够控制电子特性和传感器识别位点。然而,它的研究被底层基底的异常强烈的影响所混淆。在本文中,我们显示了一个鲜明的差异,在电子转移化学速率与芳基重氮盐单层石墨烯上支持在广泛的基板。当石墨烯在SiO_2和Al_2O_3(蓝宝石)表面上时,反应进行得很快,而在烷基封端的六方氮化硼(hBN)表面上则几乎不进行反应。该效果与基于掺杂水平的预期相反,并且可以使用考虑石墨烯中的衬底诱导的电子-空穴水坑的反应性模型来描述。拉曼光谱映射用于表征衬底对石墨烯的影响。反应性压印光刻(RIL)被证明是一种通过图案化底层衬底来空间图案化石墨烯上的化学基团的技术,并且被应用于石墨烯上的蛋白质的共价束缚。
2012-07-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Improving the Performance of Polythiophene-based Electronic devices by Controlling the Band Gap in the Presence of Graphene
采用密度泛函理论和多体微扰理论在G $_0$ W $_0$水平上研究了聚噻吩(PT)吸附在石墨烯表面的电子性质.电荷密度差分析表明,基质-吸附质相互作用导致了强烈的物理吸附和界面电偶极矩的形成。由于相互作用,静电势显示石墨烯功函数从其初始值4.53 eV偏移-0.19 eV。聚合物的LDA带隙没有任何变化,但能级线形被轨道杂化改变。在G $_0$ W $_0$水平下研究了界面极化对带隙和能级排列的影响,结果表明,与孤立链相比,PT带隙明显减小.
2017-09-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Controlling electron-phonon interactions in graphene at ultra high carrier densities
我们报道了在不同载流子密度$n$下石墨烯中随温度变化的电子输运。采用电解栅极,我们证明,$n$可以调整到4 $\times10^{14}$厘米$^{-2}$的电子和空穴。测量的样品电阻率$ρ$在高温极限下随温度$T$线性增加,表明准经典声子分布是电子散射的原因。随着$T$降低,电阻率在$ρ(T) \sim T^{4}$之后更快速地降低。这种低温行为可以通过Bloch-Grüneisen模型来描述,该模型考虑了石墨烯中二维声学声子的量子分布。我们映射出的密度依赖性的特征温度$Θ_{BG}$定义的两个不同的制度之间的交叉,并显示,对于所有的$n$,$ρ(T)$尺度作为一个通用的函数的归一化温度$T/Θ_{BG}$。
2010-09-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tuning the Electronic Structure of Graphene by Controlling Spatial Confinement
Center for Advanced Systems Understanding (CASUS)(高级系统理解中心);Helmholtz Zentrum Dresden-Rossendorf(德累斯顿-罗斯多夫亥姆霍兹中心);Institute of Artificial Intelligence, Technische Universität Dresden(德累斯顿工业大学人工智能研究所)
通过调控石墨烯纳米带与石墨片的异质结构,研究其电子结构的变化,发现能隙可调,具有潜在的电子应用价值。
2026-01-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Free-standing bialkali photocathodes using atomically thin substrates
我们报道了高量子效率(QE)双碱金属锑化物K2 CsSb光电阴极在石墨烯薄膜上的成功沉积。这些结果为最终目标铺平了道路,即用原子级薄的保护层封装加速器技术的技术相关光电阴极,以提高寿命,同时最大限度地减少QE损失。在~3.1 eV(405 nm)处17%的QE是迄今为止在石墨烯衬底上报道的最高值,并且与在不锈钢和镍参考衬底上获得的QE相当。石墨烯上的光电阴极的光谱响应表现出K2 CsSb的特征,包括在~2.5 eV处的特征吸收。基于X射线荧光(XRF)和X射线衍射(XRD)的材料表征表明,沉积在石墨烯上的这些光电阴极的组成和晶体质量与沉积在参考衬底上的光电阴极相当。在自由悬浮的石墨烯和石墨烯涂覆的金属衬底上的K2 CsSb的光学计算和QE测量之间的定量一致性进一步证实了光电阴极和石墨烯之间的高质量界面。最后,通过拉曼光谱表征的QE和石墨烯质量之间的相关性表明,石墨烯膜中原子缺陷的密度较低导致沉积的K2 CsSb光电阴极的QE较高。
2019-02-12 cond-mat.mtrl-sci
Room-Temperature Anomalous Hall Effect in Graphene in Interfacial Magnetic Proximity with EuO Grown by Topotactic Reduction
通过拓扑还原在石墨烯上生长EuO薄层,实现界面磁邻近诱导的自旋极化,在室温下观察到反常霍尔效应,归因于高应变稳定的磁极化子。
2023-09-02 cond-mat.mtrl-sci
Ultimate In-plane Magnetoresistance Ratio of Graphene by Controlling the Gapped Dirac Cone through Pseudospin
本文通过赝自旋控制Ni(111)夹持石墨烯的狄拉克锥带隙,实现高达1450%的磁阻,并预测纳米尺度宽度可达到极限磁阻。
2021-06-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tunable interfacial chemisorption with atomic-level precision in a graphene WSe2 heterostructure
该研究通过控制单个Se原子在石墨烯-WSe2界面的化学吸附位置,实现了原子级精度的化学掺杂,并利用STM针尖操控量子干涉,为材料性质调控提供了新途径。
2023-11-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Controlling Umklapp scattering in bilayer graphene moir'e superlattice
本实验研究了BLG/hBN莫尔异质结构中电子-电子Umklapp散射,发现其强度随Fermi能量呈普适标度,对载流子密度非单调依赖,受电场和层极化强烈调控,并表现出显著的粒子-空穴不对称性。
2024-02-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Controlling transport properties of graphene nanoribbons by codoping-induced edge distortions
锯齿形石墨烯纳米带(zGNRs)中特有的边缘局域态的一个显著表现是氮(硼)边缘掺杂的GNRs的p型(n型)特性,并且这种行为到目前为止被认为是zGNRs所独有的。进行第一性原理电子结构和量子输运计算,我们在这里表明,施主-受主跃迁行为也可以出现在B/N边缘掺杂扶手椅型GNRs(aGNRs)通过引入一个双极性P共掺杂原子到能量最有利的最近邻边缘网站。B,P(N,P)共掺杂的aGNR的n型(p型)传输性质也显示优于参考单N(B)掺杂的aGNR的那些,因为更好地保留了价(导)带边电导谱。解开的化学掺杂和结构畸变效应,我们将证明,后者起着重要的作用,在确定的运输类型,并解释了施主-受主转换功能,以及P-掺杂的aGNRs的双极性字符。因此,我们提出了系统的修改GNR边缘原子结构通过共掺杂作为一种新的方法来控制aGNR的电荷传输特性。
2015-12-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetically Controlling the Explosion of Dirac Fermions during the Oxidation of Graphene
多层石墨烯或石墨相对于单层石墨烯的不同物理性质由石墨烯中的狄拉克自旋对称性和石墨中的泡利自旋对称性引起。多层石墨烯(石墨)中的狄拉克对称性受到层间相互作用的阻碍。石墨和石墨烯的不同磁化、电子学和化学是由于石墨烯中不存在层间相互作用。采用Hummer方法研究了弱磁场作用下石墨和石墨烯的氧化动力学。石墨在弱磁场中表现出增强的泡利自旋的非爆炸性氧化,背景顺磁氧减慢了磁加速。石墨烯和氧化石墨在20 ℃以下的弱磁场中表现出狄拉克自旋的爆炸氧化和磁减速爆炸氧化。石墨烯在弱磁场中的爆炸氧化和减速是由化学反应中石墨烯的巨非局域性和自旋霍尔效应引起的。这是第一次识别,分析和解释的狄拉克自旋的化学和相对论性电子的磁化学。
2011-10-27 cond-mat.mtrl-sci
Controlling Valley-Polarisation in Graphene via Tailored Light Pulses
类似于电荷和自旋,固体中的电子赋予了额外的自由度:谷赝自旋。二维六边形材料如石墨烯表现出两个谷,标记为$\mathbf{K}$和$\mathbf{K}^{\prime}$。这两个山谷有可能在二维材料中实现逻辑运算。获得对两个谷之间的谷偏振的期望控制是逻辑运算的先决条件。最近,研究表明,两个反向旋转的圆偏振激光脉冲可以在石墨烯中诱导显著的谷偏振。本工作的主要重点是通过控制不同的激光参数,如波长,强度比,频率比和子周期相位在两个反向旋转的圆偏振激光设置优化单层石墨烯的谷偏振。此外,还探索了基于单个或几个周期的线性偏振激光脉冲的替代方法,以在石墨烯中诱导显著的谷偏振。我们的工作可以帮助实验人员选择一个合适的方法与优化的参数空间,以获得所需的控制在单层石墨烯谷极化。
2021-12-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Top-gated graphene field-effect-transistors formed by decomposition of SiC
在热分解的半绝缘4 H-SiC衬底上制作了顶栅少层石墨烯场效应晶体管。物理气相沉积的SiO2被用作栅极电介质。通过高分辨率扫描隧道显微镜观察到的具有正确晶格矢量的碳原子的二维六边形排列证实了在SiC衬底顶部形成多个石墨烯层。n型和p型跃迁的观察进一步证实了狄拉克费米子在石墨烯层中独特的输运性质。在这些制造的石墨烯FET上测得的电子和空穴迁移率分别高达5400 cm 2/Vs和4400 cm 2/Vs,这比常规SiC或硅的相应值大得多。
2008-02-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Controlling the electronic structure of graphene using surface-adsorbate interactions
我们表明,当0.8单层Na吸附并固结在顶部石墨烯-Ni(111)上时,石墨烯和基底之间的强耦合被减轻。具体地,如通过角分辨光电发射光谱法测量的,在吸附后,π状态在K点附近部分恢复,并且π和π* 状态之间的能隙减小到1.3eV。我们表明,这种变化是不是由插入的钠到下面的石墨烯,但它是由顶部的钠和石墨烯之间的电子耦合。我们进一步表明,石墨烯可以去耦到更高的程度时,钠插入到下面的石墨烯。在嵌入之后,π和π* 状态之间的能隙减小到0 eV,并且这些状态与独立式和n掺杂石墨烯中的相同。因此,我们得出结论,存在两种机制的去耦:通过插入,这是相同的,发现使用贵金属的强去耦,和一个弱去耦所造成的电子相互作用与吸附物上。
2014-10-01 cond-mat.mtrl-sci
First-principles study on controlling energy gap of graphene using hybrid armchair-zigzag nanostructures
采用密度泛函理论和非平衡格林函数方法研究了U型石墨烯纳米带和图案化纳米孔结构石墨烯的电子和输运性质.分析了它们的态密度、电子透射谱和分子轨道。结果表明,GNRs结在形成U型结构时,由于锯齿形边缘准束缚态的形成,结容易打开一个能隙。U型结构的尺寸对体系的电子输运有很大的影响。我们还考虑了U型GNRs结的拐角形状对能隙开放的影响。研究发现,随着一些碳原子被添加到内角,U形GNR的能隙发生了显着变化。对于图案化的纳米孔结构的石墨烯,计算结果表明,图案化的纳米孔的电子和通过GNRs结的输运性质的巨大影响,取决于纳米孔的形状,尺寸和数量。该研究表明,基于混合扶手椅型锯齿形纳米结构设计的定制石墨烯系统可以用于控制石墨烯的能隙。
2021-04-01 cond-mat.mtrl-sci
sp$^{2}$/sp$^{3}$ bonding controlling mechanism at the $α$-Al$_{2}$O$_{3}|$graphene interface
本文报道的第一性原理计算阐明了$α$ -Al $_{2}$ O $_{3}$和石墨烯的界面性质的影响,重点是结构和电子性质。各种接触界面和不同的$α$ $_{2}$ O $_{3}$表面终端被认为是与上和稍微关闭的化学计量氧化铝。我们表明,取决于是否铝或氧与石墨烯接触,$sp^{3}$结构变形和自发自旋极化可能会发生旁边的界面接触。有趣的是,某些情况会导致石墨烯能带结构中的$p$型掺杂,这取决于石墨烯上放置的初始$α$ $_{2}$ O $_{3}$几何形状.离开饱和或不饱和的氧化铝的表面悬挂键的重要性也被强调,我们表明,它可能是一个控制机制,通过在界面处的氧原子和碳原子之间的$sp^{3}$键的影响,在石墨烯中打开一个间隙。我们讨论了利用这种敏感性的实际应用的潜力。
2022-08-15 cond-mat.mtrl-sci
Gold on graphene as a substrate for surface enhanced Raman scattering study
在本文中,我们报告了我们的研究,具有不同厚度的金(Au)薄膜沉积在单层石墨烯(SLG)作为表面增强拉曼散射(SERS)衬底的罗丹明(R6G)分子的表征。我们发现,沉积在SLG上的Au膜的厚度约为7 nm是一个理想的基底的SERS,给出了最强的拉曼信号的分子和最弱的光致发光(PL)的背景。金膜有效地增强了分子的拉曼和PL信号,而SLG有效地猝灭了来自金膜和分子的PL信号。前者是由于涉及的电磁机制,而后者是由于从Au到SLG的强共振能量转移。因此,金膜和SLG的组合可以广泛地用于具有相对较弱拉曼信号的低浓度分子的表征。
2010-11-03 cond-mat.mtrl-sci
Selective surface functionalization at regions of high local curvature in graphene
将单层石墨烯沉积在用SiO2纳米颗粒(NPs)装饰的Si晶片基底上,然后暴露于从其重氮前体原位产生的芳基。使用显微拉曼映射,发现芳基自由基选择性地与覆盖NP的石墨烯区域反应。增强的化学反应性归因于石墨烯的局部机械变形引起的应变能增加。
2012-11-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Learning and Controlling Silicon Dopant Transitions in Graphene using Scanning Transmission Electron Microscopy
Université de Montréal(蒙特利尔大学);Mila(米拉研究所);McGill University(麦吉尔大学);Reliant AI(Reliant人工智能公司);Google DeepMind(谷歌DeepMind);University of Tennessee, Knoxville(田纳西大学诺克斯维尔分校);Oak Ridge National Laboratory(橡树岭国家实验室)
本文提出一种基于STEM数据和神经网络预测硅原子跃迁概率的机器学习方法,并利用学习到的动力学引导单个硅原子在石墨烯晶格中移动到指定目标位置。
2023-11-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cs.LG
A route towards controlling the morphology of vertical graphene nanosheets
本文中,已经努力揭示等离子体工艺参数对通过等离子体增强化学气相沉积(PECVD)生长垂直石墨烯纳米片(VGN)的影响。参数包括衬底温度、微波功率和等离子体源到衬底的距离。观察到这些可变参数对形貌、生长速率和结晶度的显著影响。因此,这些参数被认为是决定性因素,这决定了表面反应和生长动力学,支配最终的结构和控制形态的VGN。通过PECVD生长的VGN的激活能被发现是0.57 eV。通过纳米石墨岛的垂直生长的直接证据是观察到从温度依赖性生长的VGN。这种对VGN生长的理解不仅有助于等离子体化学下的生长机制,而且有助于获得场发射和能量存储应用的受控和期望的结构。
2016-03-28 cond-mat.mtrl-sci
Controlling the balance between remote, pinhole, and van der Waals epitaxy of Heusler films on graphene/sapphire
单层石墨烯上的远程外延对于高度晶格失配材料的合成、独立膜的剥离以及昂贵衬底的再利用是有希望的。然而,远程机制的明确实验证据仍然难以捉摸。在许多情况下,由于转移的石墨烯/衬底界面处的污染物,诸如针孔籽晶横向外延或范德华外延的替代机制可以解释所得的可剥离单晶膜。在这里,我们发现,生长的Heusler化合物GdPtSb在蓝宝石衬底上的干净的石墨烯产生30度旋转的外延超结构,不能解释的针孔或范德华外延。随着生长温度的降低,该30度域的体积分数与直接外延0度域相比增加,我们将其归因于有利于远程外延的低温下的较慢表面扩散,与有利于针孔外延的高温下的较快表面扩散相比。我们进一步表明,仔细的石墨烯/衬底退火($T\sim 700 ^\circ C$)和膜/衬底与膜/石墨烯晶格失配的考虑需要获得外延到底层衬底的各种其他Heusler膜,包括LaPtSb和GdAuGe。30度旋转的超结构提供了远程外延的可能的实验指纹,因为它与领先的替代机制不一致。
2022-08-11 cond-mat.mtrl-sci
Effect of C-face 4H-SiC(0001) deposition on thermopower of single and multilayer graphene in AA, AB and ABC stacking
基于密度泛函理论,采用半经典Boltzmann方程,在最大局域Wannier函数基组中插值能带,研究了多层石墨烯的Seebeck系数.我们比较了各种石墨烯堆叠(AA、AB和ABC),它们都是独立的和沉积在$4H$ -SiC(0001)C端基片上的。我们发现,SiC衬底的存在可以显着影响石墨烯层的热电性能,这取决于堆叠,提供了一种有前途的方法来定制高效的石墨烯基器件。
2014-09-12 cond-mat.mtrl-sci
A study on the growth mechanism and the process parameters controlling aluminum oxide thin films deposition by pulsed pressure MOCVD
采用脉冲压力金属有机化学气相沉积(PP-MOCVD)方法,在不同的沉积条件下,在硅衬底上制备了氧化铝薄膜。目前的研究调查的沉积膜的生长机制和薄膜形态的控制,通过改变PP-MOCVD的工艺参数-选择溶剂,浓度和存在的屏蔽。使用仲丁醇铝(ASB)作为铝源,同时使用己烷和甲苯作为溶剂。薄膜在475 ℃下以不同的前体浓度沉积。据观察,溶剂的选择对表面形态没有影响,但它影响沉积速率。无论生长条件如何,提高的沉积速率、相对接近的蒸发焓(ΔH)值和膜的均匀性表明己烷是比甲苯更好的ASB溶剂。本文提出了一种薄膜生长的气相沉积和气相冷凝混合模型,其中五种不同的机理导致了固体薄膜的形成。这些包括在低到达速率下的气相沉积、在高到达速率下的气相沉积、Leidenfrost气溶胶形成、异质颗粒形成和液滴撞击。需要控制的重要参数是前体通量到达速率,其可以通过改变前体浓度、使用具有低ΔH的溶剂以及在衬底上存在屏蔽来控制,这影响膜的表面形态和生长速率。
2016-08-21 cond-mat.mtrl-sci
Controlling hydrocarbon transport and electron beam induced deposition on single layer graphene: toward atomic scale synthesis in the scanning transmission electron microscope
针对石墨烯上电子束诱导碳氢化合物沉积问题,提出利用电子束沉积形成围栏区域阻断碳氢化合物表面迁移,从而在高温下维持原子级清洁石墨烯。
2023-07-11 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Stabilization of phase-pure rhombohedral HfZrO4 in Pulsed Laser Deposited thin films
控制锆酸铪的晶体结构及其与半导体电极的外延关系具有很高的技术兴趣,因为铁电材料是新兴电子器件的关键成分。采用脉冲激光沉积法在GAN(0001)/ Si(111)模板上外延生长了纯相超薄膜HfZrO 4。由于标准的显微镜技术不允许确定与肯定的薄膜的晶体结构,由于弱散射的氧,微分相衬(DPC)扫描透射电子显微镜是用来允许直接成像的氧柱在膜。结合X射线衍射分析,证明了薄膜的极性和菱面体R3对称性。
2019-11-25 cond-mat.mtrl-sci
Controlling structure and interfacial interaction of monolayer TaSe2 on bilayer graphene
本研究利用分子束外延在双层石墨烯上可控生长1H和1T相单层TaSe2,发现两相界面相互作用差异源于功函数与层间距双重效应,为过渡金属硫族化物界面工程及纳米器件设计提供了可行途径。
2024-07-27 cond-mat.mtrl-sci
Properties of graphene-related materials controlling thermal conductivity of their polymer nanocomposites
不同类型的石墨烯相关材料(GRM)是工业上可获得的,并且已经被开发用于聚合物中的热导率增强。这些包括在厚度、横向尺寸和组成方面具有非常不同特征的材料,特别是关于氧碳比和可能存在的表面功能化。由于GRM性能的可变性,聚合物纳米复合材料制备方法和所获得的微观结构的差异,在文献中发现导热性能的大的分散性。然而,基于GRM的纳米复合材料的功能,包括纳米片的厚度和尺寸,缺陷,成分和分散,与它们的热导率之间的详细的相关性仍然大多是不确定的。在本文中,GRM为基础的聚合物纳米复合材料,通过熔融聚合的环状聚对苯二甲酸丁二醇酯低聚物,利用13个不同的GRM等级,制备的热导率进行了研究。所选择的GRM,涵盖了广泛的比表面积,尺寸和缺陷,确保一个健全的基础,了解GRM性能的影响,其相关的聚合物纳米复合材料的热导率。实际上,所获得的热导率似乎取决于上述GRM特征之间的相互作用。特别地,发现低GRM缺陷和高填料渗滤密度的组合使纳米复合材料的热导率最大化。
2021-01-22 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Deep-learning design of graphene metasurfaces for quantum control and Dirac electron holography
本研究开发了用于狄拉克材料石墨烯超表面设计的深度学习框架,实现了超95%保真度的散射波重构,验证了狄拉克电子全息的可行性,并拓展了相关应用场景。
2024-05-01 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.comp-ph