如安在絕緣襯底上構(gòu)成大面積高質(zhì)量的石墨烯仍是個難題。所以，不論是探究制備石墨烯的新方法，仍是尋覓適宜的成長石墨烯的基底資料，以便將石墨烯別致的物理性質(zhì)在室溫下呈現(xiàn)出來，都是石墨烯基礎(chǔ)研究與器材應(yīng)用方面所亟待解決的問題。金剛石是集很多優(yōu)良功用于一身的絕緣資料，如果石墨烯能夠制備在金剛石襯底上，比較于別的襯底資料，有利于在室溫下呈現(xiàn)出石墨烯特別的機械，導(dǎo)熱、電學和光學等功用，是一種構(gòu)筑石墨烯別致功用器材的抱負構(gòu)造。但到目前為止，對于在金剛石外表直接制備石墨烯的研究還很少報道。
他們根據(jù)第一性原理的理論計算，模仿了不同硼摻雜濃度與方位對金剛石外表再構(gòu)的影響，結(jié)果表明第五層的摻硼直接致使了由金剛石到石墨的構(gòu)造相變，金剛石(111)面的第一個雙層徹底sp2化，改動為單層石墨，并且徹底脫離下面的構(gòu)造。這么構(gòu)成的單層石墨烯，層內(nèi)的C-C鍵長為1.45 Å，跟下面襯底的間隔為3.30 Å。這與石墨層內(nèi)的鍵長1.42 Å，以及石墨層距離3.35 Å都十分挨近，闡明存在金剛石-石墨烯的相改動。這種構(gòu)造相變是由于第五層摻入的硼原子增強了外表的再構(gòu)效應(yīng)所致使。
以后，他們采用CVD方法，在高溫高壓（HPHT）金剛石單晶的（111）外表上，經(jīng)過硼摻雜和成長參數(shù)的調(diào)控，完成了石墨烯的自組織成長，所制備的石墨烯具有高質(zhì)量、低缺點、大面積和高遷移率等特色。并且能夠經(jīng)過改動成長條件，在金剛石襯底上制備出從單層到雙層及多層的石墨烯，很好地驗證了理論預(yù)言。這種金剛石襯底上的石墨烯資料，統(tǒng)籌了金剛石和石墨烯的很多優(yōu)良物理特性，為研制別致功用的石墨烯器材奠定了基礎(chǔ)。
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