金剛石,又稱鉆石,具有不同尋常的電子特性。它既是一種良好的絕緣體,又可以讓具有一定能量的電子以很小的阻力移動(dòng),成為制造電子產(chǎn)品的優(yōu)質(zhì)材料。不過(guò),生產(chǎn)大量的超薄金剛石膜仍面臨挑戰(zhàn)。
近日,香港大學(xué)副教授褚智勤、教授林原與南方科技大學(xué)助理教授李攜曦、北京大學(xué)教授王琦合作,利用膠帶對(duì)金剛石進(jìn)行邊緣剝離,生產(chǎn)超薄多晶金剛石膜。相關(guān)研究成果發(fā)表于《自然》。
研究人員首先使用微波等離子體化學(xué)氣相沉積(CVD)在硅襯底上生長(zhǎng)金剛石膜,然后將膠帶粘在金剛石頂部表面并沿界面剝離,這樣可以將完整的2英寸金剛石膜剝離并保持其結(jié)構(gòu)完整性。
他們發(fā)現(xiàn),這種方法剝離的金剛石片非常薄,不到一微米,比人的頭發(fā)絲還要纖細(xì),而且足夠光滑,可以用于硅芯片的蝕刻技術(shù)。
據(jù)介紹,該方法能夠大規(guī)模生產(chǎn)大面積(2英寸晶圓)、超薄(亞微米厚度)、超平(亞納米表面粗糙度)和超柔性(360°可彎曲)的金剛石膜。這些高質(zhì)量的膜具有平坦的可加工表面,支持標(biāo)準(zhǔn)的微制造技術(shù),其超柔性特性允許直接用于變形傳感應(yīng)用,而此前那些厚重的膜則無(wú)法實(shí)現(xiàn)該應(yīng)用。
“這不由得讓人想起石墨烯的早期研究,當(dāng)時(shí)使用透明膠帶從石墨中生產(chǎn)出*層石墨烯。我從來(lái)沒(méi)想過(guò)這種方法還可以用于金剛石。”英國(guó)華威大學(xué)的JulieMacpherson說(shuō)。
“這種新的剝離方法將成為多種設(shè)備設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)方法的推動(dòng)者。”劍橋大學(xué)的MeteAtatre說(shuō)。
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