多層石墨烯及其疊加順序既提供了有趣的基本特性，也提供了技術(shù)工程應(yīng)用。幾種控制疊加順序的方法已經(jīng)被證明，但是精確控制所需疊加序列的層數(shù)的方法仍然缺乏。在這里，我們提出了一種使用直接化學(xué)氣相沉積法，通過Cu-Si合金形成來控制晶圓級多層石墨烯薄膜的層厚度和晶體學(xué)堆疊順序的方法。通過調(diào)節(jié)超低極限CH
4濃度引入C原子以形成SiC層，在Si升華后以晶片級達(dá)到1-4個石墨烯層。單晶或均勻取向的雙層（AB），三層（ABA）和四層（ABCA）石墨烯的晶體結(jié)構(gòu)是通過納米角分辨光發(fā)射光譜法確定的，這與理論計(jì)算，拉曼光譜和傳輸測量相吻合。本研究朝著石墨和其他二維材料的層控制生長邁出了一步。
Fig. 1 Cu-Si合金中多層石墨烯的擴(kuò)散至升華生長。
Fig. 2 通過在CVD室中進(jìn)行熱處理，形成的Cu-Si合金和均勻的多層石墨烯生長。
Fig. 3 在晶圓規(guī)模上控制石墨烯層和單晶多層石墨烯膜的數(shù)量。
Fig. 4 石墨烯薄膜層間的相對晶體取向。
相關(guān)研究成果于2020年由韓國水原基礎(chǔ)科學(xué)研究所Young Hee Lee課題組，發(fā)表在Nature Nanotechnology (https://doi.org/10.1038/s41565-020-0743-0)上。原文：Layer-controlled single-crystalline graphene film with stacking order via Cu–Si alloy formation。
摘自《石墨烯雜志》公眾號：
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