退火时间对6H-SiC_0001_表面外延石墨烯形貌与结构的影响.pdfVIP

退火时间对 6H-SiC(0001)表面外延石墨烯形貌和结构的影响 1 1 1 1 1 ∗ 2 2 唐军 刘忠良 康朝阳 阎文胜 徐彭寿 高玉强 徐现刚 1 （中国科学技术大学国家同步辐射实验室，合肥 230029； 2 山东大学晶体材料国家重点实验室，济南 250100） 摘要：在分子束外延（MBE ）设备中，采用高温退火的方法在6H-SiC 表面外延石墨烯，并 研究了退火时间对外延石墨烯形貌和结构的影响。利用反射式高能电子衍射（RHEED ）、原 子力显微镜（AFM ）、激光拉曼光谱（Raman ）和近边X 射线吸收精细结构（NEXAFS ）等 实验技术对制备的样品进行了表征。RHEED 结果发现，不同退火时间的样品在 SiC 衍射条 纹的外侧都出现了石墨烯的衍射条纹； AFM 测试表明，外延石墨烯的厚度随退火时间增加 而增大，外延层厚度增大使样品表面更加平整且孔洞减少。Raman 测试表明，外延石墨烯 拉曼谱中 2D 峰和 G 峰的位置相对高定向热解石墨（HOPG ）中2D 峰和 G 峰的位置蓝移， 且退火时间增加，峰的蓝移量减小。对样品中 C 的K 边 NEXAFS 谱测量显示，样品中存在 2 π sp 杂化的 C 原子，退火时间的增加使 1s→π以及 1s→σ吸收的强度增大，且 1s 电子到 态 的吸收峰相对HOPG 向高能偏移。 关键字： 石墨烯； 6H-SiC ；退火时间 中图分类号：0484 ；0649 ；TN304 Annealing Time Dependent Morphology and Structural Changes of Epitaxial Graphene on 6H-SiC(0001) Surfaces TANG Jun1 LIU Zhong-Liang1 KANG Chao-Yang1 YAN Wen-Sheng1 XU Peng-Shou1∗ GAO Yu-Qiang2 XU Xian-Gang2 1 ( National Synchrotron Radiation Laboratory, University of Science Technology of China, 2 Hefei 230029, P. R. China ； State Key Laboratory of Crystal Materials, Shandong University, Jinan 250100, P. R. China ） Abstract ：The epitaxial graphene layers were successfully grown on Si-terminated 6H-SiC (0001) substrates by thermal annealing in ultrahigh vacuum molecular beam epitaxy (MBE) chamber. The morphology and structure of the samples annealed in different time were characterized by reflection high energy diffraction (RHEED), Raman spectrum, atomic force ∗ Corresponding author. Email: psxu@ustc.edu.cn ；Tel/Fax: +86551-3602037 国家自然科学基金50802053）资助项目 microscope (AFM) and