基于碳化硅的石墨烯材料及其特征和应用

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是 直 接 带 隙 的 超 宽 禁 带 半 导 体 材料 具 有 非 常 大 的 禁 带 宽 度 6 2 e V 极 高 的 击 穿 场 强 和 热 导 率 优 良 的 热 稳 定 性 和 耐 腐 蚀 性 良 好 的 光学 及 力 学 性 能 是 制 作 A GaN 深 紫 外光 电 子器 件 的 最 佳 衬 底 材料 钨 单 晶 与 A N 的 热 导 率相 近 热 膨 胀 系 数 几乎 相 同 a 轴 晶 格 失 配 为 7 % 具 有 高 熔 点 耐 腐 蚀 性 等特 点 在 P VT 法 生 长 A N 的 环 境 下 可 稳 定 存 在 并循 环 使 用 本 文 以 〇 〇 钨 单 晶 为 籽 晶 利 用 物 理 气 相 传 输 法 生 长 A N 体 单 晶 通过 表面 加 工 技 术 和 热 处 理 技 术 获 得 适 宜 A N 单 晶 生长 的 钨单 晶 表 面状 态 通过 工 艺 优 化 控 制 成核 点 数 量 实 现 A N 在 单 晶 鹤表 面 的 单 点 成 核 在 温 度为 2 2 0 C 和 氣气 压力 为 5 0 0 m b a 下 在 鹤 单 晶 衬 底 上 获得 尺寸 为 3 m m * 5 mm 5 mm 的 六 边 形 晶 粒 A N 拉 曼 光谱 显 示 出 单 晶 质 量 优 良 半 高 宽 为 7 5 a rc ec 且 出 现 峰 值 在 8 8 9 c m A L 的 O 模 表 明 在 0 0 钨 单 晶 衬 底 上 生 长 的 A N 单 晶 沿 c 面发 育 在 此 晶 粒 基础 上 通 过调 整 工 艺 条 件 和 反 复生 长 最 终 获 得 基 本完 整 的 直 径 为 2 0 mm 的 黄 褐 色 A N 体 单
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在 碳 化 硅 基 底 上 生长 石 墨 烯 被 广 泛 认 为是 有 希 望 实 现 大 规 模 工 业 化 生 产 和 大 规 模 器 件 加 工 的 技术途 径 美 国 BM 公 司 已 用 实 验 结 果 证 明 碳 化 硅 上 石 墨 烯 止 上 z 场 效 应 晶 体 管 的 电 流 增 益 截 频 率 已 达到 3 5 0 G H 因 此 碳 化 硅基 底 生 长 石 墨 烯 不 仅 在半 导 体 应 用 行 业而 且 在 基 础研 宄 领 域均 得 到 了 广 泛 的 关 注 本 报 告 将 系 统 介 绍 基 于 碳 化硅 单 晶 和 粉 末 可 控 制 备 平 躺 在 碳 化 硅 基 底 上 的 少 层 石 墨 烯 和 桂 及石 毫克 量 级 的 自 由 站 立石 墨烯 以 墨 烯 包 覆 碳 化 颗 粒 的 核 壳结 构 异 质 结 材 料 的 形 貌 特 征 材 料 特 性 以 及 它 们 在揭 示 石 墨 烯 材 料 基 本 物 理 特 性 应 用 于 高 频 微 电 子 器 件 和 紫 外 光 探 测 器 以 及 在 光催 化 降 解 有 机 污 染 物 和 劈 裂水 制 氢 方 面 的 性 硅 业 能 同 时 也 讨 论 了 碳 化 上 石 墨 烯在 今 后 微 电 子 光 电 子 工 和 能 源 环 保 领域 硅 于 的 碳 材 料 制 应用 的 优 势 和 存 在 的 问 题 我 们 的 研 宄 结 果 表 明 基 先 进 化 研 的 石 墨 烯 以 及 它 们 形 成 的 复合 材 料 必 将 在 高 性 能 的 微 电 子器 件 石 墨 烯 光 电 集 成 电 路 和 绿 色 环 保 的 光 催 化 应 用 领 域 发挥 重要 的 作 用
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碲 化镉及 其 系 列 半 导 体具 有 高 的 平 均 原 子序 数 宽 禁 带 宽 度 大 的 密 度 和 高 电 阻 率等 特 点 是 下 代室 温 型 半 导 体 射 线 探 测 器 的 理 想 材 料 之 但 是 碲 化镉 还 具 有 熔 点 高 导 热 系 数 小 熔 体对 流 小 等 不 利 于 晶 体 生 长 的 缺 陷 在 碲 化 镉 晶 体 生 长 中 强 制 对 流 对 于 晶 体 生 长 是 必 要 的 在 本 次 会议 中 我 们将 介 绍 碲 化镉 系 列 晶 体 使 用 移 动 加 热 法 制 备 时 通过 改 变 坩 埚 的 运 动 形 态 控 制熔 体 的 强 制对 流 红 等 条件 研 宄 晶 体 生 长 界 面 宏 观 和 微观 形 貌 以 及 晶 体 外 透 过率 电 阻 率等 性 能 的 变化







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关 键词

碲化镉

移动 加 热 法

强 制 对流
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基 于 碳化 硅 的 石 墨 烯材料 及其 特 征和 应用 玉 、 萍 \ 李 林 \ 黄 郊 ^ 伟 \ 陈 洪 详 郭 丽伟 贾 治 芦 中 科 院 物 理所
第 十 七 届 全 国 晶 体 生长 与 材 料 学 术会 议 CCCG 4 第 2 分 会 半 导 体 材料 器件 及 应 用


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氮化 铝 A N 单 晶 与 A GaN 外 延 层 之 间 具 有 最 小 的 晶 格 失 配率 以 及 近 配 乎 为零 的 热 膨 胀 系 数 失 率 由 此 成 为 制 备 含 有高 铝组 分 A GaN 和 A N 外 延 层 及 相 关 器 件 的 最 优 衬 底 材 料 物 理 气 相 传 输 法 PV T 法 是 当 前 唯 实 现 较 大 般 生 长 温 度 在 2 0 5 0 2 3 2 0 C 以 便 获 得足 够 的 尺 寸 A N 体 单 晶 生 长 的 方法 生 迁 长 表 面 移率 和 速 率 但 这 也 造成 大 量 点 缺 陷 的 存在 生 长 出 的 晶 体普 遍 带 有 黄 褐 色 本 文 研 宄 了 较 低 生 长 温 度 范 围 内 S C 上 P VT 法 生 长 A N 的 生 长 发 育 过 程 分 析 了 温度 条 件对 晶 体 表观 颜色 和 形 貌 的 影 响 实 验采 用 偏 角 0 0 0 4 H S C 温 单 晶 片 为 籽 晶 采 用 反 常 规 的 轴 向 大温 差 场设 计 籽 晶 温 度在 7 2 0 7 9 0 C 源 粉 温 度 2 0 0 2 2 0 0 C 温 度 梯 度 高 达 5 0 C cm 生 长 出 多 片 直 径 4 2 mm 厚 度 5 mm 完 整 A N 单 晶 较低 温 度 生 长 的 A N 颜 色 较 浅 甚 至 无 色 较 高 温 度生 长 的 A N 为 微 黄色 利 用 XR D 拉 曼 谱 对 A N 单 晶 材 料样 品 进行 了 表 征


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第 十 七 届 全 国 晶 体 生 长 与 材 料学 术 会议 C C C G 第 2 分 会 半 导 体材料 器 件 及 应 用



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氮 化铝 单 晶

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关键 词

碳化 硅

石 墨烯

光 电性 能

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参 考 文献

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物 理气 相 传 输 法

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