近日，國防科技大學(xué)前沿交叉學(xué)科學(xué)院朱夢劍-秦石喬課題組與北京大學(xué)化學(xué)與分子工程學(xué)院彭海琳課題組合作，設(shè)計(jì)了一種梯度表面能調(diào)控的復(fù)合型轉(zhuǎn)移媒介，實(shí)現(xiàn)了晶圓級超平整石墨烯向半導(dǎo)體襯底的干法貼合與無損釋放，得到了晶圓級無損、潔凈、少摻雜的均勻石墨烯薄膜，展示了高遷移率石墨烯器件輸運(yùn)性質(zhì)，觀測到室溫量子霍爾效應(yīng)及低溫分?jǐn)?shù)量子霍爾效應(yīng)，并構(gòu)筑了硅基集成的4英寸晶圓級石墨烯熱電子發(fā)光陣列器件。該研究成果以“基于梯度表面能調(diào)控的晶圓級超平整石墨烯集成”(Integrated wafer-scale ultra-flat graphene by gradient surface energy modulation)為題，在線發(fā)表在國際頂級期刊《自然-通訊》（Nature Communications 2022, 13, 5410）。

晶圓級石墨烯等二維材料的梯度表面能調(diào)控轉(zhuǎn)移方法

研究表明，該轉(zhuǎn)移方法具有普適性，也適用于其它晶圓級二維材料的轉(zhuǎn)移，對促進(jìn)石墨烯等新型二維材料在先進(jìn)成像與顯示、柔性電子、光電子集成芯片等關(guān)鍵領(lǐng)域中的應(yīng)用具有重要意義。

硅基集成4英寸石墨烯熱電子發(fā)光陣列器件

該論文的共同通訊作者為國防科技大學(xué)朱夢劍副研究員、秦石喬教授和北京大學(xué)彭海琳教授。共同第一作者為北京大學(xué)前沿交叉學(xué)科研究院博士研究生高欣、北京大學(xué)化學(xué)學(xué)院博士畢業(yè)生鄭黎明、國防科技大學(xué)前沿交叉學(xué)科學(xué)院羅芳講師、北京大學(xué)化學(xué)學(xué)院博雅博士后錢君博士。主要合作者還包括北京大學(xué)化學(xué)學(xué)院劉忠范院士團(tuán)隊(duì)。該研究工作得到了國家自然科學(xué)基金委、國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、湖南省優(yōu)青、湖湘青年英才等項(xiàng)目資助，并得到了國防科技大學(xué)青年創(chuàng)新獎和高層次創(chuàng)新人才工程的支持。