《石墨烯的偏析生長與能帶調控》是依託北京大學，由劉忠范擔任負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：石墨烯的偏析生長與能帶調控
- 項目負責人：劉忠范
- 項目類別：面上項目
- 依託單位：北京大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
石墨烯是由碳原子以sp2雜化連線的單原子層構成的二維原子晶體，由於其獨特的量子效應和電學特性，在未來的納電子器件與積體電路、導電薄膜、柔性電子器件等領域中有重要的套用前景。本項目旨在發展石墨烯的偏析生長方法，即利用廉價金屬（或合金）中所含痕量碳原子在升降溫過程中的偏析行為，實現石墨烯的低成本、大面積均勻可控生長；發展石墨烯的化學修飾方法，探索石墨烯的功能化與能帶調控的有效途徑。在此基礎上，發展石墨烯的大面積可控轉移技術，製備石墨烯透明柔性導電薄膜，為製備石墨烯基電子器件奠定材料和技術基礎。
結題摘要
本項目研究的主線是金屬基底上石墨烯催化生長中的偏析現象，發展了通過調控偏析過程來實現石墨烯控制生長的基本方法，這些方法包括：偏析生長法、共偏析法、Cu-Ni合金偏析法、互補性二元合金催化法等，開展了石墨烯能帶工程的理論和實驗研究，利用化學手段（控制生長、摻雜、共價修飾石墨烯的摻雜生長、面內雜化異質結構生長、光化學共價修飾、單/雙面反應）發展對石墨烯材料進行能帶工程的方法，建立了多種有效使用的電子態調控方法；實現了絕對單層石墨烯、化學摻雜石墨烯及周期性褶皺石墨烯的可控生長；發展了石墨烯可控轉移技術及柔性薄膜器件的加工組裝技術, ，為後續構建大面積、高性能、柔性薄膜電子器件提供材料與技術基礎。本項目共發表學術論文45篇，其中影響影子大於7.0的論文27篇，占論文總數的60%，包括Nature Communications 3篇、Accounts of Chemical Research 1篇、 Chem. Soc. Rev. 1篇、 J. Am. Chem. Soc. 3篇、Nano Lett. 4篇、Adv. Mater. 2篇、ACS Nano 7篇、Small 6篇。授權專利2項，申請專利3項。項目承擔人員和研究生各類國際學術會議（國際、洲際和雙邊）21人次，其中大會或分會特邀報告5人次；參加國內學術會議26次，其中大會或分會特邀報告9人次。培養博士生9名、博士後5名。在讀博士19人、在站博士後4人。
