刘忠范

研究团队在原子尺度上揭示了利用远程异质外延方法制备低应力、低位错密度薄膜的物理过程，在此基础上成功制备了高In组份黄光LED。本文为高质量功能材料薄膜的远程异质外延提供了策略参考，为先进电子器件和光电器件的性能提升创造了更好的平台。

本文成功开发了一种用于纤维状材料的柔性、全表面和保形封装技术。GGFF作为一种新型先进的碳基电热织物，成功制造并作为实例演示了这种封装技术。纳米厚h-采用CVD方法在织物中每根纤维的弧面原位生长BN层，实现电热织物的大面积柔性封装，显著增强了器件在高温工作下的抗氧化性，同时不影响其性能。电热性能和灵活性。所提出的针对纤维状石墨烯器件的封装技术具有可扩展性，可以扩展到其他多功能纳米材料和纳米器件，甚至是形状复杂的器件。

无褶皱超平整石墨烯薄膜的化学气相沉积（CVD）制备是近年来的研究热点和难点。金属衬底上已发展无褶皱石墨烯的生长方法，然而在绝缘衬底上无转移生长超平整石墨烯尚未报道。基于此，北京大学刘忠范院士课题组与苏州大学能源学院孙靖宇教授课题组近期在Advanced Functional Materials上发表题为“Toward Direct Growth of Ultra-Flat Graphene”的研究论文。

该研究表明，通过石墨烯插入层控制AlN成核的密度和形貌，在初始生长过程中向外延系统内预存储较大的张应变，可成功实现对AlN/蓝宝石本征压应变的补偿，从而得到无应变的AlN薄膜。同时，以得到的高质量无应变AlN为模板，制备了具有优异光电性能的DUV-LED器件。这项工作揭示了AlN在大失配衬底上准范德华外延生长的内在机制，无疑为进一步推动氮化物基器件的高性能制造提供了重要启示。

综上所述，本文展示了一种稳健而简便的方法，用于表面润滑油涂层VG的垂直定向结构，使VG涂层之间的导电性和导热性得以实现。VG涂层显示出良好的延展性，并且与增强耐腐蚀PEMFC环境的强相互作用。设计的PEMFC可作为导电保护涂层，以提高PEMFC的可穿透性。本研究为石墨烯在金属表面的生长提供了一种定向工程策略，有助于石墨烯的应用。

本文首先介绍了石墨烯纤维的制备方法，然后详细阐述了石墨烯纤维的性能，讨论了其性能提升策略，并总结了石墨烯纤维的应用，最后对石墨烯纤维的未来发展、挑战和前景进行了展望。

本文从理论计算的角度，总结了金属衬底在石墨烯CVD生长过程中的各种作用与相应机理，包括催化碳源裂解、降低石墨烯成核密度，催化石墨烯快速生长，修复石墨烯生长过程中产生的缺陷，控制外延生长石墨烯的晶格取向，以及在降温过程中石墨烯褶皱与金属表面台阶束的形成过程等，并对当前石墨烯生长领域中亟需解决的理论问题进行了深入探讨与展望。

本文系统综述了化学气相沉积(Chemical vapor deposition，CVD)法生长石墨烯薄膜过程中伴随的表面污染物现象，并对其形成机理进行了分析；分析了表面污染物对石墨烯薄膜转移后表面洁净度的影响，综述了超洁净石墨烯薄膜的制备方法，并列举了超洁净石墨烯薄膜的优异性质。最后总结并展望了超洁净石墨烯薄膜未来可能的发展方向和规模化制备面临的机遇与挑战。

本文系统地综述了气相反应对化学气相沉积生长石墨烯的影响：首先对CVD体系内的气相传质过程和气相反应进行了详细讨论；随后系统介绍了基于气相调控提高石墨烯的结晶性、洁净度、畴区尺寸、层数和生长速度的相关策略及其机理；最后对气相反应影响CVD生长石墨烯的规律进行总结，并展望了未来可能的发展方向。