刘忠范院士团队Nano Research：玻璃基底制备高质量石墨烯

来源：纳米人

近日，北京大学刘忠范院士、张艳锋研究院和苏州大学孙靖宇教授等人在Nano Research发表论文，报道了一种利用氧气辅助化学气相沉积技术在6英寸石英玻璃表面直接制备高质量石墨烯的方法。

玻璃基底生长石墨烯薄膜挑战

利用直接化学气相沉积方法在绝缘衬底上实现石墨烯的无转移直接制备满足了高性能光电子器件不断增长的需求。然而，目前玻璃基底上直接生长的石墨烯薄膜通常存在晶畴尺寸有限、晶界密度高，缺陷丰富等问题。

这些挑战会对石墨烯薄膜的力学、电学、热学和化学稳定性带来较大影响，直接削弱其宏观特性，尤其是导电能力，从而严重制约了其在透明导电电极等领域中的应用前景。

成果简介

在此基础上，北京大学刘忠范院士、张艳锋研究院和苏州大学孙靖宇教授等人报道了一种利用氧气辅助化学气相沉积技术在6英寸石英玻璃表面直接制备高质量石墨烯的方法。

通过在生长过程中引入痕量的氧气，利用高温下氧对不稳定的石墨烯成核中心的刻蚀作用，可有效调节衬底表面的成核密度，进而实现对石墨烯畴区尺寸的调控。基于此，石英玻璃表面生长的石墨烯畴区尺寸得到明显提升（从200 nm增大到接近2.0 μm）。

相应地，所获得的石墨烯薄膜的面电阻能够同比降低10倍左右，达到0.9 kΩ·sq−1（可见光透过率为91.8%）。此低面电阻值石墨烯玻璃的成功制备催生了透明加热元器件以及电控智能滤光片等实际器件应用。