研究目的
展示在4英寸晶圆上以300摄氏度制备二硫化钼-石墨烯异质结构(MGH)并探索其在催化和电子器件中的应用。
研究成果
该研究通过硫化氢硫化工艺成功合成了4英寸尺寸的石墨烯上二硫化钼异质结构,由于高密度缺陷和通过石墨烯层的有效电荷传输路径,展现出增强的催化性能。这种方法有望实现各种二维异质结构在低温下的大规模合成。
研究不足
该研究聚焦于二硫化钼在石墨烯上的低温生长及其催化应用,但未深入探讨其他潜在应用或超越4英寸晶圆尺寸的可扩展性。
1:实验设计与方法选择:
研究在石墨烯上沉积薄钼薄膜籽晶层后,采用300℃的H2S等离子体进行硫化处理。
2:样品选择与数据来源:
石墨烯通过常规CVD工艺在铜箔上合成,并转移至SiO2/Si晶圆片。
3:实验设备与材料清单:
设备包括PECVD腔室、拉曼光谱仪(Alpha300 M+,WITec GmbH)、高分辨透射电镜(JEM-2100F,JEOL)和X射线光电子能谱仪(MultiLab 2000,Thermo VG)。材料包括铜箔、PMMA、FeCl3和H2S等离子体。
4:实验流程与操作步骤:
过程包含石墨烯合成、转移、钼沉积、硫化及表征。
5:数据分析方法:
采用拉曼光谱、高分辨透射电镜和X射线光电子能谱进行表征,并通过电化学测量评估催化性能。
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获取完整内容-
Raman spectroscopy
Alpha300 M+
WITec GmbH
Characterization of crystallinity and number of layers of graphene and MGH
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HR-TEM
JEM-2100F
JEOL
Determination of the number of layers and the crystallinity of the MGH
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XPS
MultiLab 2000
Thermo VG
Determination of the respective chemical compositions of the samples
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potentiostat
Autolab PGSTAT302N
Metrohm Autolab B.V.
Recording of electrochemical data
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AFM
NX-100
Park system
Measurement of topological profiles of the thin layers
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