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第四百一十章 性能优异的石墨烯晶圆（第2页）

第一，低温生长；

相比较高温生长环境，低温生长会极大的削弱石墨烯晶材的应力问题，自然也就不会出现褶皱了。

第二、选用热膨胀系数低的单晶衬底；

第三、减弱石墨烯与衬底之间的界面相互作用。

这三个办法是华国研究了数年才找出来的方法，能解决掉石墨烯晶材上的皱褶问题，但同时也带来了新的麻烦。

那就是采用这三个方法处理石墨烯晶材的褶皱问题会显示石墨烯晶材生长的面积大小。

对于几乎没有催化活性的绝缘衬底，会导致石墨烯成核密度过高，生长速率过慢，单晶畴区尺寸多为百纳米级别，较少会出现微米、毫米级别的单晶材料。

而这个畴区尺寸的石墨烯单晶材料是无法用作石墨烯晶圆的。

如果说要批量生产英寸级别的石墨烯晶圆的话，需要的时间又相当长，有些得不偿失。

毕竟碳基芯片的性能再优异，也是需要一定的面积来支撑里面晶体管的数量的。

晶体管的数量提升不起来，这块芯片的性能也根本无法提升。

所以目前华国中科院成功研制出8英寸石墨烯晶圆片，使用的石墨烯单晶制备方法并不是化学气相沉积法。

而是使用的另外一种实验室制备法。

问题在于这种实验室制备法批量生产的成本很高，利用这种方法去生产石墨烯晶圆的话得不偿失。

中科院一直在寻找低成本制造石墨烯晶圆的办法，气相沉积法就是其中研究的重点。

但很可惜在解决了褶皱问题后，石墨烯单晶材料的生长面积又遭到了限制，让人很是气馁。

所以对于韩元会如何解决石墨烯单晶材料上的褶皱问题，华国的专家尤为期待。

.......

显示屏前，韩元仔细的检查着石墨烯单晶材料的检查数据以及在生产制造过程中的记录日志。

这些东西结合起来检查，基本能找到问题所在的点。

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就像飞机失事后检查现场的零件碎片以及黑匣子日志一样，通过这两样东西，基本能还原飞机失事时的场景。

很快，通过高温冶炼炉记录下来的数据信息吉和红外光谱仪的检查数据，韩元找到这块石墨烯单晶材料了为什么会出现裂纹的原因。

其实原因相当简单，那就是他之前失误了，使用的单晶镍基底材料过大，导致单体面积上的碳粉、石墨粉末这些材料不够量。

最终导致碳原子在加热重构到了一定程度后，形成的石墨烯单晶材料在冷却时因为自身的张力问题出现了晶体裂键的问题。

对于这种情况，解决办法并不算复杂，按照各种材料对应的比例增加份量就可以解决。

只不过根据材料的量需要同步修改高温冶炼炉中甲烷、乙烯等各种气体的含量、压强、制备时间等各种参数。

这对于韩元来说并不难，花费了一些时间，韩元重新调整了各种参数信息，开启了第二次的石墨烯制备。

.......

找到问题和解决方式后，韩元简单的讲解了一下导致问题出现的原因以及解决方法。

简单的按照各种材料对应的比例增加原料份量就可以解决石墨烯单晶材料的褶皱问题听得各国的专家口瞪目呆，不敢相信。

但很快，这些专家想起了韩元之前说过的话，也反应了过来到底是怎么回事。

其实原因很简单。

他们和对方处理石墨烯单晶材料上的褶皱方式之所以天差地别，其主要原因是引导石墨烯单晶材料生长的基底材料以及晶核不同。

比如在气相沉积法这一块，华国使用的基底材料是液态铜，使用的含氮分子‘吡啶’作为碳氮源。

利用了吡啶分子在铜箔表面的催化脱氢自组装效应来生成石墨烯。

而对方利用的是单晶镍作为基底，利用了碳化硅作为晶核生长，在这个基础上，石墨烯的褶皱问题已经被解决了。

第一次生产出问题，就是纯粹的原料不足问题导致的，并非热效应张力。

想明白到底是怎么回事后，各国专家或摇头或脸伤露出了无奈的苦笑。

亏他们之前还在想着对方是不是也没有掌握石墨烯的制备技术，现在看来，只不过是对方第一次生产制备石墨烯不熟练而已。

......

经过调整，第二次制备出来的石墨烯单晶材料比第一次制备出来的要厚一些，不过裂纹已经没有了。

一系列的检查过后，韩元拿着检测数据松了口气。

第二次制备出来的石墨烯单晶材料从各项数据上来看，是符合制备石墨烯晶圆的要求的。

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