CVD生长晶圆用石墨烯的概述

自 2004 年首次通过粘合剥离法分离出石墨烯薄片以来，这种材料已经出现了多种新的形态。粉末、带状和石墨烯晶圆都是通过在专业反应室中进行外延生长等新技术生成的。由于使用胶带剥离法生产大面积石墨烯薄片存在固有的困难，这些技术在石墨烯生产商业化的竞争中迅速取代了剥离法。

通过剥离法分离石墨烯需要使用高强度胶带进行多次粘合裂解。这将产生毫米级比例的单层小片石墨烯，然后将其沉积到功能基底上。这是一种极难规模化的工艺，这也解释了为什么制造商越来越多地转向化学气相沉积（CVD）等方法来生产大面积石墨烯，并将其转移到晶圆和其他基底上。

在这篇博文中，Grolltex 将更详细地探讨 CVD 生成晶圆用石墨烯。

什么是晶圆用单层石墨烯？

由碳（C）原子共价结合成连续六方晶格的单层石墨烯薄膜。石墨烯薄膜的直径仅限于几毫米，而转移到晶圆上的大面积石墨烯薄片或薄膜的直径通常在 4-8 英寸之间。由于这些石墨烯晶圆具有出色的机械性能，尤其是电子和传感性能，因此越来越多的人希望将其直接集成到商业生产线中。

• 石墨烯电子特性解释

石墨烯晶圆的 CVD 解释

CVD 是一种在专业反应室中生成石墨烯的方法。其方法是在超高真空 (UHV) 下将反应气体冷凝在合适的基底材料上。虽然碳原子与生长基底之间的相互作用性质难以表征，但研究表明，碳分子与生长基底之间的键合亲和力是实现单层石墨烯电子带结构的重要指标。

用于支撑单层石墨烯的电子基底通常被描述为切片，因为它们可以通过线锯从较大的晶体宏观结构中提取出来。这是一种极其精确的工艺，它是在高温条件下合成晶体生长的结果，并且在此之前还需要经过几个阶段的基片加工。制造商的目标是在 CVD 之前实现出色的横向平面化，以促进石墨烯的生长。现在可以在一系列材料基底上常规生成石墨烯，包括碳化硅 (SiC)、铂 (Pt) 和钴 (Co) 切片以及铜 (Cu) 箔。 然而，众所周知，在优化的铜基底上生产的 CVD 石墨烯可以生产出质量最高、晶粒最大的单层石墨烯。

来自 Grolltex 的石墨烯

在 Grolltex，我们的核心竞争力是制造可转移到客户所选基底上的高质量大面积单层石墨烯。我们还能合成和转移单层六方氮化硼 (hBN) 以用于客户的基底，或用于分层以创建石墨烯的异质结构，其任意层组合的直径可达 8 英寸（200 毫米）。

如果您想了解更多有关通过 CVD 为晶圆制造石墨烯的挑战，请阅读我们之前的博文：探索石墨烯生产的历史。如有任何疑问，请直接联系我们。