二维材料具有多种优良的性能,控制其生长是其实际应用的一个重要方面。为此,通常将氢、氧等活性物质引入反应器,促进具有特定特性的二维材料的合成。近日,北京大学刘开辉,电子科技大学熊杰,韩国蔚山基础科学研究所Feng Ding等多团队合作,发现氟在调节三种代表性二维材料(石墨烯、六方氮化硼和WS2)的生长动力学中起着至关重要的作用。当化学气相沉积法在铜箔上生长石墨烯时,通过金属氟化物释放氟可大大加快石墨烯的生长速度(~ 200 μm s−1)。理论计算表明,这是通过促进甲烷原料的分解来实现的,甲烷原料将吸热生长过程转化为放热生长过程。作者进一步证明了氟的存在也促进了二维六方氮化硼和WS2的生长。
Can Liu, Xiaozhi Xu, Lu Qiu, Muhong Wu, Jie Xiong*, Feng Ding, * Kaihui Liu*, et al. Kinetic modulation of graphene growth by fluorine through spatially confined decomposition of metal fluorides. Nat. Commun., 2019
DOI: 10.1038/s41557-019-0290-1