在這項研究中，開發(fā)了一種鄰近催化路線，用于在銅箔上快速生長石墨烯/h-BN垂直異質(zhì)結(jié)構(gòu)，該路線顯示出大大提高的合成效率（比其他路線快500倍）和良好的結(jié)晶質(zhì)量石墨烯（大單晶長度高達10微米）。我們合成路線的主要優(yōu)勢是使用轉(zhuǎn)盤將新鮮的銅箔（或銅泡沫）引入高溫區(qū)；在高溫下，Cu蒸氣作為氣態(tài)催化劑，可以降低石墨烯生長的能壘，促進碳源的分解。因此，在Cu基板上生長第一層六方氮化硼后，可以通過引入新鮮催化劑生長另一層石墨烯。我們的計算揭示了懸浮催化劑蒸發(fā)的銅蒸氣的催化作用和石墨烯生長貢獻。我們還研究了h-BN/Cu上從1到24個碳原子的石墨烯的生長順序，并確定了這些碳簇的形態(tài)演變。在這方面，可以合成多層堆疊的異質(zhì)結(jié)構(gòu)，從而增加它們在高性能電子設(shè)備和能量收集/轉(zhuǎn)換方向的潛在應(yīng)用。
Figure 1. 垂直堆疊的Gr/h-BN異質(zhì)結(jié)構(gòu)的生長。
Figure 2. Gr/h-BN的SEM和OM表征。
Figure 3. Gr/h-BN 的光譜表征。
Figure 4. Gr/h-BN 的 TEM 表征。
Figure 5. Gr/h-BN的計算結(jié)果。
相關(guān)研究成果于2021年由電子科技大學(xué)Guo-Ping Guo課題組和中國科學(xué)院Xiaobin Niu課題組，發(fā)表在Nanotechnology（https://doi.org/10.1088/1361-6528/abf196）上。原文：Growth of h-BN/graphene heterostructure using proximity catalysis。
轉(zhuǎn)自《石墨烯雜志》公眾號
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