《團簇負離子注入製備單層及多層graphene》是依託武漢大學，由黃志宏擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：團簇負離子注入製備單層及多層graphene
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：黃志宏
- 依託單位：武漢大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
發展團簇負離子注入技術，用串列加速器的銫濺射負離子源產生C1-C60團簇負離子束，利用合軸裝置實現離子束掃描，在高阻單晶矽和SiO2/Si表面形成graphene薄膜。用Raman光譜、原子力顯微鏡、高分辨透射電鏡等方法測定薄層的結構、形貌和缺陷特性，用Hall效應測定薄膜的電阻率和載流子遷移率。改變團簇離子能量、注入劑量、襯底溫度等參數，系統研究製備工藝對Graphene薄層的結構和和電學特性的影響，獲得最佳化的製備工藝條件。通過精確控制團簇離子劑量，製備1-3個原子層的graphene，用離子-固體相互作用理論、晶體生長理論等探討Graphene形成的物理機制，為團簇離子束製備Graphene薄層和器件提供科學依據。
結題摘要
本項目發展了團簇離子束製備二維超薄材料的技術，用串列加速器的銫濺射負離子源進行改造，建立了團簇離子注入系統，在離子光路上設定XY靜電掃描器，把法拉第筒改造成注入樣品台，達到團簇離子束掃描注入的基本要求。用銫濺射離子源產生了C1-C10團簇負離子束，Ni/SiO2/Si 襯底上進行離子注入實驗，對離子注入及後續熱處理工藝進行了探索。用Raman 光譜、原子力顯微鏡、高分辨透射電鏡等方法對薄層的結構、形貌和缺陷特性進行了系統的測試表征。改變團簇離子能量、注入劑量、退火溫度等參數，獲得了最佳化的製備工藝條件。通過精確控制團簇離子劑量，製備了1-3 個原子層的graphene。用團簇-固體相互作用的非線性輻照損傷理論和晶體生長理論對graphene的形成機制進行了物理解釋。本項目發表論文7篇，申請專利2件。
