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铜薄膜上单步化学气相沉积法生长hBN/石墨烯异质结构
摘要： 在本研究中，我们通过单次化学气相沉积工艺成功在铜薄膜上生长了hBN/石墨烯异质结构。首个且最令人惊讶的发现是：尽管石墨烯是第二步沉积的，但它却生长在hBN下方并与铜膜相邻——这一结论通过截面透射电镜分析和X射线光电子能谱深度剖析得以确认，这些技术从化学层面确定了hBN与石墨烯的相对位置。我们还研究了不同生长条件对石墨烯/hBN异质结构的影响。结果表明：当压力为200托、氢气流速为200标准立方厘米/分钟（约1:1 H2/N2比例）时，能获得最高品质的石墨烯，经过120分钟生长时间可实现完全表面覆盖。所得石墨烯薄膜厚度约为6-8层，纳米晶石墨烯的晶粒尺寸根据生长条件不同介于15-50纳米之间。
关键词： XPS深度剖析、铜薄膜、透射电子显微镜分析、hBN/石墨烯异质结构、化学气相沉积
更新于2025-11-14 14:32:36
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低能离子轰击对表面波等离子体中六方氮化硼薄膜结构影响的研究
摘要： 采用高密度表面波等离子体源，在氦、氢、氮、氩和三氟化硼的混合气体中，通过低能离子辐照的高离子通量条件沉积六方氮化硼（hBN）薄膜。通过给衬底施加负或正偏压，将离子能量控制在约零至100电子伏特之间，同时通过将衬底置于扩散等离子体的上游来增加离子通量。对于离子能量高于约37电子伏特的情况，薄膜结构更多取决于离子能量而非衬底温度，这是典型的亚植入过程特征。因此，傅里叶变换红外光谱和X射线衍射表征显示，薄膜中sp2键合相的结构有序度和结晶度随离子能量降低而提高，而X射线反射率表征表明薄膜的质量密度保持相对较高且对离子能量的依赖性较小。
关键词： 表面波等离子体，傅里叶变换红外光谱（FTIR），化学气相沉积（CVD），六方氮化硼（hBN），X射线衍射（XRD），X射线反射率（XRR）
更新于2025-09-23 15:21:21
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红外频段石墨烯/六方氮化硼异质结构中的可调反射群延迟
摘要： 本文从理论上研究了红外波段石墨烯/六方氮化硼（hBN）异质结构的反射群延迟。由于hBN介电常数在7.28微米和12.72微米附近波段具有显著的洛伦兹共振特性，该新型石墨烯/hBN异质结构利用洛伦兹共振机制实现了反射群延迟的灵活调控。研究表明，通过调节费米能级或石墨烯层数可有效增强反射群延迟。此外，根据hBN厚度或入射角的不同，反射群延迟可调控为正或负值。这些结果将为红外波段基于石墨烯的光学延迟器件设计提供参考。
关键词： 石墨烯，六方氮化硼（hBN），群延迟，红外波段
更新于2025-09-12 10:27:22
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探究石墨烯-hBN异质结构中应变与掺杂的纳米级起源
摘要： 我们采用共聚焦拉曼显微镜和最新提出的矢量分析方案，研究了二氧化硅（SiO2）衬底上剥离态石墨烯-六方氮化硼（hBN）异质结构中应变与载流子浓度的纳米级起源。研究对象包括两种异质结构：部分被hBN覆盖的SiO2基底石墨烯，以及完全封装在两片hBN薄片之间的石墨烯。我们扩展了矢量分析方法，实现了异质结构中应变与掺杂变化的分离空间成像。这使得我们能够直观量化环境因素对石墨烯载流子浓度的影响——这一长期存在争议的课题。研究进一步证明，石墨烯中的应变与载流子浓度变化源自异质结构的纳米级特征（如层间裂缝、褶皱及气泡）。对于hBN封装石墨烯中的气泡，静水压应变在气泡中心达到最大值，而载流子浓度峰值则集中于气泡边缘。研究表明拉曼光谱可作为探测石墨烯应变与掺杂的非侵入性工具，这对二维器件的工程化设计具有重要价值。
关键词： 六方氮化硼、拉曼光谱、应变、范德华异质结构、石墨烯、hBN、掺杂
更新于2025-09-09 09:28:46