外延石墨烯邊界山脊結(jié)構(gòu)形成機制的研究

　　本論文在超高真空分子束外延(MBE)系統(tǒng)中對單晶6H-SiC 逐步升溫退火，在1250℃~1350℃溫度范圍內(nèi)(6 3 ´6 3)R30°重構(gòu)表面外延生長出高質(zhì)量的單晶石墨烯。

　　利用原位反射式高能電子衍射儀(RHEED)和原位掃描隧道顯微鏡(STM)表征SiC 表面石墨烯化的過程及其原子結(jié)構(gòu)特征。發(fā)現(xiàn)，在較高的退火溫度條件下(1400℃及以上)，外延石墨烯邊界處會形成隆起的山脊結(jié)構(gòu)，且隨退火溫度升高山脊高度增大。

　　線掃描分析表明，垂直于山脊結(jié)構(gòu)方向的晶格常數(shù)比理想石墨烯晶體的大19.8%，即此類山脊結(jié)構(gòu)一定程度上受到張應力作用，與之前關(guān)于熱失配壓應力導致山脊結(jié)構(gòu)的形成機制不同。Raman 光譜表征發(fā)現(xiàn)，2D 峰位總體表現(xiàn)為藍移，但也有紅移的分峰，意味著確有張應力區(qū)域的存在。

　　分析認為，Si 原子在擴散路徑上的堆積容易促使表面石墨烯的隆起，由此也可能導致山脊結(jié)構(gòu)的形成，且可能呈現(xiàn)張應力，由此提出了SiC 高溫熱解石墨烯山脊結(jié)構(gòu)形成的新機。