表面预处理对石墨烯上范德瓦耳斯外延生长 GaN材料的影响

• 作者: 冯志红 刘庆彬 尹甲运 张志荣 房玉龙 李佳 王波 芦伟立 郭艳敏
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: 石墨烯 氮化镓 范德瓦耳斯外延 表面预处理
• 年，卷（期）: 2017,（24）
• 所属期刊栏目: 物理学交叉学科及有关科学技术领域
• 页码范围: 259-265
• 页数: 7页
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.66.248101

摘要

基于范德瓦耳斯外延生长的氮化镓/石墨烯材料异质生长界面仅靠较弱的范德瓦耳斯力束缚,具有低位错、易剥离等优势,近年来引起了人们的广泛关注.采用NH3/H2混合气体对石墨烯表面进行预处理,研究了不同NH3/H2比对石墨烯表面形貌、拉曼散射的影响,探讨了石墨烯在NH3和H2混合气氛下的表面预处理机制,最后在石墨烯上外延生长了1.6μm厚的GaN薄膜材料.实验结果表明:石墨烯中褶皱处的C原子更容易与气体发生刻蚀反应,刻蚀方向沿着褶皱进行;适当NH3/H2比的混合气体对石墨烯进行表面预处理可有效改善石墨烯上GaN材料的晶体质量.本研究提供了一种可有效提高GaN晶体质量的石墨烯表面预处理方法,可为进一步研究二维材料上高质量的GaN外延生长提供参考.