С использованием спектроскопии комбинационного рассеяния света, атомно-силовой микроскопии, дифракции медленных электронов, рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии, фотоэлектронной спек-троскопии с угловым разрешением и спектроскопии рентгеновского поглощения вблизи K-края углерода изучены структурные, химические и электронные свойства эпитаксиальных графеновых пленок, выращенных методом термического разложения Si-грани полуизолирующей подложки 6H-SiC в среде аргона. Показано, что результаты систематических комплексных исследований позволили оптимизировать ростовые параметры и создать надежную технологию роста высококачественных однослойных пленок графена с небольшой долей включений двухслойного графена. DOI: 10.21883/FTP.2017.08.44800.8559 ВведениеГрафен (один монослой графита) в настоящее время является предметом обширных исследований, обуслов-ленных его уникальными физическими свойствами и огромным потенциалом для создания устройств ново-го поколения, реализующих принципы баллистической электроники, спинтроники, оптоэлектроники, наноплаз-моники и других перспективных альтернатив традицион-ной полупроводниковой электронике [1]. Для того чтобы быть экономически выгодными и привлекательными для многочисленных приложений, требуются большеразмер-ные пластины высококачественного однородного графе-на. Сублимация кремния из полуизолирующей монокри-сталлической подложки карбида кремния (SiC) является одним из наиболее перспективных способов эпитакси-ального роста графена [2,3]. Большим преимуществом данной технологии является отсутствие необходимости переносить выращенную пленку на подложку диэлектри-ка, как это имеет место, например, при синтезе гра-фена на металлах. Кроме того, такая технология роста дает возможность выращивать графен на поверхности коммерческих подложек SiC диаметром до 4 дюймов, промышленный выпуск которых освоен в настоящее время. Подобные структуры могут быть использованы в стандартной технологической линейке для изготовления полупроводниковых приборов.Структурные характеристики графеновой пленки су-щественно зависят от того, на какой грани SiC кристалла происходит рост [2,4]. Пленки графена, выращенного на С-грани, обычно состоят из нескольких разориентиро-ванных друг относительно друга монослоев, а топогра-фия их поверхности выглядит как отдельные чешуйки. В противоположность этому пленки, выращенные на Si-грани, имеют более однородную структуру поверх-ности, которая представляет собой длинные террасы шириной ∼ 1−2 мкм. Как правило, такие пленки состоят из одного или совсем небольшого количества монослоев. Таким образом, морфологические и структурные харак-теристики графеновых пленок, выращенных на Si-грани SiC, являются более благоприятными для создания при-борных устройств на их основе.Задачей настоящей работы являлась систематическая комплексная диагностика графеновых пленок, полу-ченных методом термодеструкции Si-грани подложки 6H-SiC, с целью установления связи их структурных, химических и электронных характеристик с технологи-ческими параметрами роста. Образцы и экспериментДля получе...
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
hi@scite.ai
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
Copyright © 2024 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.