Direct Synthesis of Graphene on AlN Substrates via Ga Remote Catalyzation

doi:10.7503/cjcu20210210

Abstract

Abstract:

Graphene films were directly grown on AlN substrates by chemical vapor deposition（CVD） via Ga remote catalyzation. The effects of growth temperature and catalyst distance on the growth， optical and electrical properties of graphene were studied. The results show that graphene films with thickness of about 5 layers can be prepared at 1070 ℃ and uniform thickness can be obtained within 1.4 cm around Ga. The optical and electrical properties of graphene were characterized by transmittance and square resistance. The results show that the transmittance of graphene film can reach more than 90% in the wavelength range of 400—800 nm， and the square resistance is about 230 Ω/□. First principles calculations results show that graphene remains metallic， and AlN substrate has adsorption doping effect on graphene， which can effectively reduce the square resistance of graphene and improve the electrical contact between graphene and substrate.

Key words: Ga remote catalyzation, AlN, Graphene, Density functional theory, Transmittance, Sheet resistance

CLC Number:

O613

TrendMD:

LIU Yang, LI Qingbo, SUN Jie, ZHAO Xian. Direct Synthesis of Graphene on AlN Substrates via Ga Remote Catalyzation[J]. Chem. J. Chinese Universities, 2021, 42(7): 2271.

Figures/Tables 10

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Sample	Average transmittance（%）	Sheet resistance/（Ω?□^-1）
G?1050	86	1150
G?1070	90	230
Commercial ITO	<80	<100

Sample	Average transmittance（%）	Sheet resistance/（Ω?□^-1）
G?1050	86	1150
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