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Si(111)衬底上多层石墨烯薄膜的外延生长被引量：5: 2011年; 利用固源分子束外延(SSMBE)技术,在Si(111)衬底上沉积碳原子外延生长石墨烯薄膜,通过反射式高能电子衍射(RHEED)、红外吸收谱(FTIR)、拉曼光谱(RAMAN)和X射线吸收精细结构谱(NEXAFS)等手段对不同衬底温度(400、600、700、800℃)生长的薄膜进行结构表征.RAMAN和NEXAFS结果表明:在800℃下制备的薄膜具有石墨烯的特征,而400、600和700℃生长的样品为非晶或多晶碳薄膜.RHEED和FTIR结果表明,沉积温度在600℃以下时C原子和衬底Si原子没有成键,而衬底温度提升到700℃以上,沉积的C原子会先和衬底Si原子反应形成SiC缓冲层,且在800℃沉积时缓冲层质量较好.因此在Si衬底上制备石墨烯薄膜需要较高的衬底温度和高质量的SiC缓冲层.; 李利民唐军康朝阳潘国强闫文盛韦世强徐彭寿; 关键词：SI(111)衬底

SiC/Al_2O_3界面结构的同步辐射X射线掠入射衍射研究: 2012年; 采用固源分子束外延技术,以Al2O3为衬底,在1100℃下制备SiC薄膜。利用同步辐射X射线掠入射(GID)实验技术对生长的样品的界面结构进行了研究。结果表明,薄膜面内存在压应变,同时发现薄膜晶体质量在远离薄膜和衬底界面区会逐渐变好。GID和X射线衍射的摇摆曲线结果表明薄膜中镶嵌块的扭转大于倾斜,说明SiC薄膜在垂直方向的晶格排列要比面内更加有序。; 刘忠良康朝阳唐军陈香存徐彭寿潘国强; 关键词：碳化硅薄膜蓝宝石衬底

SiO_2/Si衬底上石墨烯的制备与结构表征被引量：8: 2012年; 在分子束外延设备中,利用直接沉积C原子的方法在覆盖有SiO_2的Si衬底(SiO_2/Si)上生长石墨烯,并通过Raman光谱和近边X射线吸收精细结构谱等实验技术对不同衬底温度(500℃,600℃,700℃,900℃,1100℃,1200℃)生长的薄膜进行结构表征.实验结果表明,在衬底温度较低时生长的薄膜是无定形碳,在衬底温度高于700℃时薄膜具有石墨烯的特征,而且石墨烯的结晶质量随着衬底温度的升高而改善,但过高的衬底温度会使石墨烯质量降低.衬底温度为1100℃时结晶质量最好.衬底温度较低时C原子活性较低,难以形成有序的C-sp^2六方环.而衬底温度过高时(1200℃),衬底表面部分SiO_2分解,C原子与表面的Si原子或者O原子结合而阻止石墨烯的形成,并产生表面缺陷导致石墨烯结晶变差.; 康朝阳唐军李利民闫文盛徐彭寿韦世强; 关键词：分子束外延 SIO2/SI

6H-SiC(0001)-63^(1/3)×63^(1/3)R30°重构表面的同步辐射角分辨光电子能谱研究: 2009年; 利用同步辐射角分辨光电子能谱(SRARPES)对6H-SiC(0001)-63^(1/3)×63^(1/3)R30°重构表面的电子结构和表面态进行了研究.通过鉴别价带谱中来自于体态的信息,可以推断出重构表面的费米能级位于体态价带顶之上(2.1±0.1)eV处.实验测出的体能带结构与理论计算的结果较为符合.在重构表面上发现三个表面态,分别位于结合能-0.48eV(S0),-1.62eV(S1)和-4.93eV(S2)处.沿着表面布里渊区的高对称线ΓKM方向,测量了相关表面态的能带色散,只有表面态S0(-0.48eV)表现出了所希望的63×63R30°重构周期性.根据实验现象,可以认为,表面态S0应归结于重构表面的C—C悬键,而表面态S1则由重构表面未钝化的C悬键所导致.; 武煜宇陈石高新宇Andrew Thye Shen Wee徐彭寿; 关键词：角分辨光电子能谱电子结构表面态

4H-SiC衬底表面SiC薄膜的同质外延生长被引量：5: 2012年; 以4H-SiC为衬底,在不同衬底温度下进行SiC薄膜的同质外延生长。利用反射式高能电子衍射(RHEED)、扫描电子显微镜(SEM)、拉曼(Raman)等测试手段,对生长样品的结构和结晶质量进行了表征。根据测试结果发现,在衬底温度为1200℃时能够得到质量较高的薄膜,在另外两个温度(1100℃和1300℃)条件下得到的薄膜质量是较差的。; 刘忠良康朝阳唐军徐彭寿; 关键词：碳化硅薄膜碳化硅衬底

衬底温度对Al2O3(0001)表面外延6H-SiC薄膜的影响被引量：3: 2011年; 采用固源分子束外延技术,以α-Al2O3(0001)为衬底,在不同衬底温度下制备了6H-SiC薄膜。利用反射式高能电子衍射、原子力显微镜、X射线衍射对生长样品的结构和结晶质量进行了表征。结果表明:在衬底温度为1 100℃时生长的薄膜质量较好,在较低温度(1 000℃)和较高温度(1 200℃)条件下生长的薄膜质量较差。同时发现,衬底温度为1 000℃时生长的薄膜面内存在拉应变,随着衬底温度的升高,应变转变为压应变。在衬底温度为1 100℃生长的薄膜受到的应变较小。这可能是薄膜与衬底的晶格失配和热膨胀系数差异共同作用的结果。; 刘忠良康朝阳唐军徐彭寿; 关键词：碳化硅薄膜蓝宝石衬底

具有SiC缓冲层的Si衬底上直接沉积碳原子生长石墨烯被引量：3: 2011年; 石墨烯是近年发现的一种新型多功能材料. 在合适的衬底上制备石墨烯成为目前材料制备的一大挑战. 本文利用分子束外延(MBE)设备, 在Si衬底上生长高质量的SiC缓冲层, 然后利用直接沉积C原子的方法生长石墨烯, 并通过反射式高能电子衍射(RHEED)、拉曼(Raman)光谱和近边 X 射线吸收精细结构谱(NEXAFS)等实验技术对不同衬底温度(800、900、1000、1100 °C)生长的薄膜进行结构表征. 实验结果表明, 在以上衬底温度下都能生长出具有乱层堆垛结构的石墨烯薄膜. 当衬底温度升高时, 碳原子的活性增强, 其成键的能力也增大, 从而使形成的石墨烯结晶质量提高. 衬底温度为1000 °C时结晶质量最好. 其原因可能是当衬底温度较低时, 碳原子活性太低不足以形成有序的六方C-sp2环. 但过高的衬底温度会使SiC缓冲层的孔洞缺陷增加, 衬底的Si原子有可能获得足够的能量穿过SiC薄膜的孔洞扩散到衬底表面, 与沉积的碳原子反应生成无序的SiC, 这一方面会减弱石墨烯的生长, 另一方面也会使石墨烯的结晶质量变差.; 唐军康朝阳李利民徐彭寿; 关键词：石墨烯分子束外延 SI 衬底碳化硅

不同极性6H-SiC表面石墨烯的制备及其电子结构的研究被引量：2: 2011年; 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(0001-)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与衬底存在类似于金刚石C—sp3键的界面相互作用,受到衬底的影响较大,而C面EG与衬底的相互作用较弱,受到衬底的影响较小.; 康朝阳唐军李利民潘海斌闫文盛徐彭寿韦世强陈秀芳徐现刚; 关键词：石墨烯 6H-SIC 电子结构

辅助C束流对6H-SiC(0001)热退火生长石墨烯的影响: 2014年; 在6H-SiC(0001)衬底上,通过辅助C束流在不同退火温度下生长石墨烯,并通过原位反射式高能电子衍射、拉曼光谱、近边X射线吸收精细结构谱和原子力显微镜等实验技术对生长的薄膜进行结构表征。实验结果表明:辅助C束流能够降低SiC表面石墨烯的形成温度,在退火温度800℃时就能够形成石墨烯。随着退火温度的升高,石墨烯的晶体质量也逐渐提高。在退火温度达到1300℃时,辅助C束流对在6H-SiC上生长石墨烯的晶体质量具有明显的改善作用。本文认为在高衬底温度下,沉积的C原子能与SiC表面剩余的C原子相结合,沿着存在较强相互作用的界面形成稳定有序的石墨烯片层。; 康朝阳蔡红新乔文涛樊乐乐邹崇文徐彭寿; 关键词：石墨烯

Graphene films grown on sapphire substrates via solid source molecular beam epitaxy: 2012年; A method for growing graphene on a sapphire substrate by depositing an SiC buffer layer and then annealing at high temperature in solid source molecular beam epitaxy（SSMBE） equipment was presented.The structural and electronic properties of the samples were characterized by reflection high energy diffraction（RHEED）,X-ray diffraction Φ scans,Raman spectroscopy,and near edge X-ray absorption fine structure（NEXAFS） spectroscopy.The results of the RHEED and Φ scan,as well as the Raman spectra,showed that an epitaxial hexagonal α-SiC layer was grown on the sapphire substrate.The results of the Raman and NEXAFS spectra revealed that the graphene films with the AB Bernal stacking structure were formed on the sapphire substrate after annealing.The layer number of the graphene was between four and five,and the thickness of the unreacted SiC layer was about 1-1.5 nm.; 唐军康朝阳李利民刘忠良闫文盛韦世强徐彭寿; 关键词：GRAPHENE

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