半导体锗(Ge)抛光片用于石墨烯纳米带制备 *E

半导体锗(Ge)抛光片用于石墨烯纳米带制备 *E

        石墨烯纳米带(GNRs)是宽度小于100nm的石墨烯带,根据其边缘构型的不同可以分为锯齿型石墨烯纳米带和扶手型石墨烯纳米带。因其具有大的载流容量、高载流子速度、带隙可调谐性,以及出色的薄体静电控制,半导体石墨烯纳米带是继逻辑微处理器中的硅(Si)和射频器件中的III–V化合物之后和/或补充硅,以及集成到新兴薄膜、光电子、自旋电子和量子器件中的有前途的候选者。可提供锗(Ge)抛光片用于石墨烯纳米带的化学气相沉积(CVD)生长,具体参数如下:

锗抛光片

1. 锗片单抛光片参数

产品 4” N型锗晶片 (CS220129 – GE)
晶向 <100>9deg.off toward (110)
类型/掺杂 N/Sb
直径 100 mm
厚度 500 +/- 25 um
电阻率 0.1 ~ 1 ohm-cm
主定位边长度 32.5 +/-2.5 mm
表面处理 单面抛光
边缘表面处理 圆柱形研磨
表面粗糙度 <=5A
外延级
包装 单片盒装

 

锗片(100)晶向偏9°测量的XRD图谱如下:

锗片(100)晶向偏9度XRD图谱

2. 锗单晶抛光片上石墨烯纳米带的CVD法制备

        在锗衬底上合成功能性石墨烯纳米结构将为基于石墨烯的电子器件集成到互补金属氧化物半导体兼容平台上提供了一条有吸引力的途径。生长在锗抛光片上的窄于10nm的纳米带就像半导体一样,表现出带隙。

        CVD法利用含碳化合物作为碳源, 在高温条件下, 其催化裂解产物在金属基底表面经历形核、生长和终止等步骤合成石墨烯薄膜, 其同样适用于制备石墨烯纳米带。采用CVD法制备时,在反应室内,甲烷被用来在锗晶片表面沉积碳氢化合物,二者相互反应,在锗单晶抛光片上产生长而光滑的带状物。这些带状物被用来制作晶体管的原型。在非常缓慢的生长速度下,石墨烯晶体在特定的锗晶面上自然生长成长纳米带。通过控制生长速率和生长时间,从而实现对纳米带宽度的控制。

        目前, 石墨烯纳米带及其相关材料已成功应用于场效应晶体管(Field effect transistor, FET)、纳米光电器件、超灵敏传感器等领域。未来,该材料将有望用于生物以及医药等其他领域。

 

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