搜索

文章查询

x

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

不同极性6H-SiC表面石墨烯的制备及其电子结构的研究

陈秀芳 徐现刚 康朝阳 唐军 李利民 潘海斌 闫文盛 徐彭寿 韦世强

不同极性6H-SiC表面石墨烯的制备及其电子结构的研究

陈秀芳, 徐现刚, 康朝阳, 唐军, 李利民, 潘海斌, 闫文盛, 徐彭寿, 韦世强
PDF
导出引用
导出核心图
  • 在超高真空设备中,采用高温退火的方法在6H-SiC两个极性面(0001)和(000 1 - )面(即Si面和C面)外延石墨烯(EG). 利用低能电子衍射(LEED)和同步辐射光电子能谱(SRPES)对样品的生长过程进行了原位研究,而后利用激光拉曼光谱(Raman)和近边X射线吸收精细结构(XANES)等实验技术对制备的样品进行了表征. 结果表明我们在两种极性面均制备出了质量较好的石墨烯样品. 而有关两种石墨烯的对比性研究发现:Si面EG呈同一取向而C面EG呈各向异性;Si面EG与衬底存在类似
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 50872128,50802053)资助的课题.
    [1]

    Novoselov K S, Geim A K, Firsov A A 2004 Science 306 666

    [2]

    Novoselov K S, Jiang Z, Zhang Y, Morozov S V, Stormer H L, Zeitler U, Maan J C, Boebinger G S, Kim P, Geim A K 2007 Science 315 1379

    [3]

    Service R F 2009 Science 324 875

    [4]

    Balandin A A, Ghosh S, Bao W Z, Calizo I, Teweldebrhan D, Miao F, Lau C N 2008 Nano Lett. 8 902

    [5]

    Lee C G, Wei X D, Kysar J W, Hone J 2008 Science 2008 321 385

    [6]

    Wang Y, Huang Y, Song Y, Zhang X Y, Ma Y F, Liang J J, Chen Y S 2009 Nano. Lett. 9 220

    [7]

    Sun J T, Du S X, Xiao W D, Hu H, Zhang Y Y, Li G, Gao H J 2009 Chin. Phys. B 18 3008

    [8]

    Stankovich S, Dikin D A, Dommett G H B, Kohlhaas K M, Zimney E J, Stach E A, Piner R D, Nguyen S T, Ruoff R S 2006 Nature 442 282

    [9]

    Di C A, Wei D C, Yu G, Liu Y Q, Guo Y L, Zhu D B 2008 Adv Mater 20 3289

    [10]

    Wu J S, Pisula W, Mullen K 2007 Chem. Rev. 107 718

    [11]

    Berger, C, Song Z, Li T, Li X, Ogbazghi A Y, Feng R, Dai Z, Marchenkov A N, Conrad E H, First P N, de Heer, W 2004 The Journal of Physi. Chem. B 108 19912

    [12]

    B erger C, Song Z, L i X, Wu X, Brown N, Naud C, Mayou D, Li T, Hass J, Marchenkov A N, Conrad E H, First P N, de Heer, W 2006 Science 312 1191

    [13]

    Tang J, Liu Z L, Kang C Y, Pan H B, Wei S Q, Xu P S, Gao Y Q, Xu X G 2009 Chin. Phys. Lett. 26 08814

    [14]

    Park C H, Cheong B Ch, Lee K H, Chang K J. 1994 Phys. Rev. B 49 4485

    [15]

    Jernigan G G, VanMil B L, Tedesco J L, Tischler J G, Glaser E R, Anthony Davidson Ⅲ, Campbell P M, Kurt Gaskill D 2009 Nano Letters 9 2605

    [16]

    Xu X G, Hu X B, Wang J Y, Jiang M H 2003 Journal of Synthetic Crystals 32 540 (in chinese) [徐现刚、 胡小波、 王继扬、 蒋民华 2003 人工晶体学报 32 540 Mizokawa Y, Miyasato T, Nakamura S, Geib K M, Wilmsen C W, 1987 J. Vac. Sci. Technol. 5 2809 〖18] Peneluas J, Ouerghi A, Lucot D, David C, Gierak J, Estrade-Szwarckopf H, Andreazza-Vignolle C 2009 Phys. Rev. B 79 033408

    [17]

    Ni Z H, Chen W, Fan X F, Kuo J L, Yu T, wee A S T, Shen Z X 2008 Phys. Rev. B 77 115416

    [18]

    Thomsen C, Reich S 2000 Phys. Rev. L 85 5214

    [19]

    Chen D M 2010 Acta Phys. Sin. 59 6399 (in Chinese) [陈东猛 物理学报 2010 59 6399]

    [20]

    Wei Yong, Tong G P 2010 Acta Phys. Sin. 59 372 (in Chinese) [韦 勇、 童国平 2010 物理学报 59 372]

    [21]

    Röhrl J, Hundhausen M, Emtsev K V, Seyller Th, Graupner R, Ley L 2008 Appl. Phys. Lett. 92 01918

    [22]

    Ferralis N, Maboudian R, Carraro C 2008 Phys. Rev. Lett. 101 156801

    [23]

    Ferrari A C, Meyer J C, Scardaci V, Casiraghi C, Lazzeri M, Mauri F, Piscanec S, Jiang D, Novoselov K S, Roth S, Geim A K 2006 Phys. Rev. Lett. 97 187401

    [24]

    Tang J, Liu Z L, Ren P, Yao T, Yan W S, Xu P S ,Wei S Q 2010 Acta Phys. Sin. 59 372 ( in Chinese) [唐 军、 刘忠良、 任 鹏、 姚 涛、 闫文盛、 徐彭寿、 韦世强 2010 物理学报 59 372]

    [25]

    Batson P E 1993 Phys. Rev. B 48 2608

    [26]

    Abbas M, Wu Z Y, Zhong J, Ibrahim K, Fiori A, Orlanducci S 2005 Appl. Phys. Lett. 87 051923

  • [1]

    Novoselov K S, Geim A K, Firsov A A 2004 Science 306 666

    [2]

    Novoselov K S, Jiang Z, Zhang Y, Morozov S V, Stormer H L, Zeitler U, Maan J C, Boebinger G S, Kim P, Geim A K 2007 Science 315 1379

    [3]

    Service R F 2009 Science 324 875

    [4]

    Balandin A A, Ghosh S, Bao W Z, Calizo I, Teweldebrhan D, Miao F, Lau C N 2008 Nano Lett. 8 902

    [5]

    Lee C G, Wei X D, Kysar J W, Hone J 2008 Science 2008 321 385

    [6]

    Wang Y, Huang Y, Song Y, Zhang X Y, Ma Y F, Liang J J, Chen Y S 2009 Nano. Lett. 9 220

    [7]

    Sun J T, Du S X, Xiao W D, Hu H, Zhang Y Y, Li G, Gao H J 2009 Chin. Phys. B 18 3008

    [8]

    Stankovich S, Dikin D A, Dommett G H B, Kohlhaas K M, Zimney E J, Stach E A, Piner R D, Nguyen S T, Ruoff R S 2006 Nature 442 282

    [9]

    Di C A, Wei D C, Yu G, Liu Y Q, Guo Y L, Zhu D B 2008 Adv Mater 20 3289

    [10]

    Wu J S, Pisula W, Mullen K 2007 Chem. Rev. 107 718

    [11]

    Berger, C, Song Z, Li T, Li X, Ogbazghi A Y, Feng R, Dai Z, Marchenkov A N, Conrad E H, First P N, de Heer, W 2004 The Journal of Physi. Chem. B 108 19912

    [12]

    B erger C, Song Z, L i X, Wu X, Brown N, Naud C, Mayou D, Li T, Hass J, Marchenkov A N, Conrad E H, First P N, de Heer, W 2006 Science 312 1191

    [13]

    Tang J, Liu Z L, Kang C Y, Pan H B, Wei S Q, Xu P S, Gao Y Q, Xu X G 2009 Chin. Phys. Lett. 26 08814

    [14]

    Park C H, Cheong B Ch, Lee K H, Chang K J. 1994 Phys. Rev. B 49 4485

    [15]

    Jernigan G G, VanMil B L, Tedesco J L, Tischler J G, Glaser E R, Anthony Davidson Ⅲ, Campbell P M, Kurt Gaskill D 2009 Nano Letters 9 2605

    [16]

    Xu X G, Hu X B, Wang J Y, Jiang M H 2003 Journal of Synthetic Crystals 32 540 (in chinese) [徐现刚、 胡小波、 王继扬、 蒋民华 2003 人工晶体学报 32 540 Mizokawa Y, Miyasato T, Nakamura S, Geib K M, Wilmsen C W, 1987 J. Vac. Sci. Technol. 5 2809 〖18] Peneluas J, Ouerghi A, Lucot D, David C, Gierak J, Estrade-Szwarckopf H, Andreazza-Vignolle C 2009 Phys. Rev. B 79 033408

    [17]

    Ni Z H, Chen W, Fan X F, Kuo J L, Yu T, wee A S T, Shen Z X 2008 Phys. Rev. B 77 115416

    [18]

    Thomsen C, Reich S 2000 Phys. Rev. L 85 5214

    [19]

    Chen D M 2010 Acta Phys. Sin. 59 6399 (in Chinese) [陈东猛 物理学报 2010 59 6399]

    [20]

    Wei Yong, Tong G P 2010 Acta Phys. Sin. 59 372 (in Chinese) [韦 勇、 童国平 2010 物理学报 59 372]

    [21]

    Röhrl J, Hundhausen M, Emtsev K V, Seyller Th, Graupner R, Ley L 2008 Appl. Phys. Lett. 92 01918

    [22]

    Ferralis N, Maboudian R, Carraro C 2008 Phys. Rev. Lett. 101 156801

    [23]

    Ferrari A C, Meyer J C, Scardaci V, Casiraghi C, Lazzeri M, Mauri F, Piscanec S, Jiang D, Novoselov K S, Roth S, Geim A K 2006 Phys. Rev. Lett. 97 187401

    [24]

    Tang J, Liu Z L, Ren P, Yao T, Yan W S, Xu P S ,Wei S Q 2010 Acta Phys. Sin. 59 372 ( in Chinese) [唐 军、 刘忠良、 任 鹏、 姚 涛、 闫文盛、 徐彭寿、 韦世强 2010 物理学报 59 372]

    [25]

    Batson P E 1993 Phys. Rev. B 48 2608

    [26]

    Abbas M, Wu Z Y, Zhong J, Ibrahim K, Fiori A, Orlanducci S 2005 Appl. Phys. Lett. 87 051923

  • [1] 尚也淳, 张义门, 张玉明. 6H-SiC电子输运的Monte Carlo模拟. 物理学报, 2000, 49(9): 1786-1791. doi: 10.7498/aps.49.1786
    [2] 邓发明. 强激光照射对6H-SiC晶体电子特性的影响. 物理学报, 2016, 65(10): 107101. doi: 10.7498/aps.65.107101
    [3] 云志强, 魏汝省, 李威, 罗维维, 吴强, 徐现刚, 张心正. 6H-SiC的飞秒激光超衍射加工. 物理学报, 2013, 62(6): 068101. doi: 10.7498/aps.62.068101
    [4] 秦希峰, 王凤翔, 梁毅, 付刚, 赵优美. 铒离子注入6H-SiC的横向离散研究. 物理学报, 2010, 59(9): 6390-6393. doi: 10.7498/aps.59.6390
    [5] 杜洋洋, 李炳生, 王志光, 孙建荣, 姚存峰, 常海龙, 庞立龙, 朱亚滨, 崔明焕, 张宏鹏, 李远飞, 王霁, 朱卉平, 宋鹏, 王栋. He离子辐照6H-SiC引入缺陷的光谱研究. 物理学报, 2014, 63(21): 216101. doi: 10.7498/aps.63.216101
    [6] 周拥华, 张义门, 张玉明, 孟祥志. 6H-SiC pn结紫外光探测器的模拟与分析. 物理学报, 2004, 53(11): 3710-3715. doi: 10.7498/aps.53.3710
    [7] 陈丽, 孙媛媛, 王永龙, 潘洪哲, 徐明. 单层正三角锯齿型石墨烯量子点的电子结构和磁性. 物理学报, 2010, 59(9): 6443-6449. doi: 10.7498/aps.59.6443
    [8] 王晓, 黄生祥, 罗衡, 邓联文, 吴昊, 徐运超, 贺君, 贺龙辉. 镍层间掺杂多层石墨烯的电子结构及光吸收特性研究. 物理学报, 2019, 68(18): 187301. doi: 10.7498/aps.68.20190523
    [9] 秦志辉. 类石墨烯锗烯研究进展. 物理学报, 2017, 66(21): 216802. doi: 10.7498/aps.66.216802
    [10] 尚也淳, 张义门, 张玉明. SiC/SiO2界面粗糙散射对沟道迁移率影响的Monte Carlo研究. 物理学报, 2001, 50(7): 1350-1354. doi: 10.7498/aps.50.1350
    [11] 杨光敏, 梁志聪, 黄海华. 石墨烯吸附Li团簇的第一性原理计算. 物理学报, 2017, 66(5): 057301. doi: 10.7498/aps.66.057301
    [12] 莫 雄, 施敏敏, 陈红征, 汪 茫, 张文华, 王国栋, 王立武, 徐法强, 潘海斌. 苯并咪唑苝与金属Ag的界面电子结构研究. 物理学报, 2007, 56(8): 4936-4942. doi: 10.7498/aps.56.4936
    [13] 李一丁, 张鹏飞, 张辉, 徐宏亮. 电子磁矩对同步辐射频谱的修正. 物理学报, 2013, 62(9): 094103. doi: 10.7498/aps.62.094103
    [14] 辛洪兵, 郭小云, 石才土, 张久昶. 永磁扭摆磁铁的同步辐射特性和结构分析. 物理学报, 2006, 55(4): 1731-1735. doi: 10.7498/aps.55.1731
    [15] 陈石, 高新宇, Andrew Thye Shen Wee, 武煜宇, 徐彭寿. 6H-SiC(0001)-6[KF(]3[KF)]×6[KF(]3[KF)]R30°重构表面的同步辐射角分辨光电子能谱研究. 物理学报, 2009, 58(6): 4288-4294. doi: 10.7498/aps.58.4288
    [16] 康朝阳, 唐军, 李利民, 闫文盛, 徐彭寿, 韦世强. SiO2/Si衬底上石墨烯的制备与结构表征. 物理学报, 2012, 61(3): 037302. doi: 10.7498/aps.61.037302
    [17] 邓伟胤, 朱瑞, 邓文基. 有限尺寸石墨烯的电子态. 物理学报, 2013, 62(8): 087301. doi: 10.7498/aps.62.087301
    [18] 张崇宏, 张洪华, 李炳生, 周丽宏, 杨义涛, 付云翀. 碳化硅中氦离子高温注入引入的缺陷及其退火行为的光谱研究. 物理学报, 2009, 58(5): 3302-3308. doi: 10.7498/aps.58.3302
    [19] 陶泽华, 董海明, 段益峰. 太赫兹辐射场下的石墨烯光生载流子和光子发射. 物理学报, 2018, 67(2): 027801. doi: 10.7498/aps.67.20171730
    [20] 姚志东, 李炜, 高先龙. 点缺陷扶手型石墨烯量子点的电子性质研究. 物理学报, 2012, 61(11): 117105. doi: 10.7498/aps.61.117105
  • 引用本文:
    Citation:
计量
  • 文章访问数:  4761
  • PDF下载量:  862
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2010-10-09
  • 修回日期:  2010-11-11
  • 刊出日期:  2011-04-15

不同极性6H-SiC表面石墨烯的制备及其电子结构的研究

  • 1. (1)山东大学晶体材料国家重点实验室,济南 250100; (2)中国科学技术大学国家同步辐射实验室,合肥 230029
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号: 50872128,50802053)资助的课题.

摘要: 在超高真空设备中,采用高温退火的方法在6H-SiC两个极性面(0001)和(000 1 - )面(即Si面和C面)外延石墨烯(EG). 利用低能电子衍射(LEED)和同步辐射光电子能谱(SRPES)对样品的生长过程进行了原位研究,而后利用激光拉曼光谱(Raman)和近边X射线吸收精细结构(XANES)等实验技术对制备的样品进行了表征. 结果表明我们在两种极性面均制备出了质量较好的石墨烯样品. 而有关两种石墨烯的对比性研究发现:Si面EG呈同一取向而C面EG呈各向异性;Si面EG与衬底存在类似

English Abstract

参考文献 (26)

目录

    /

    返回文章
    返回