公司合资成立了MOCVD事业部,其发布的公告中有一条貌视轻描淡写的,“还可直接扩展到高效聚光太阳能、高功率激光和射频器件等所需的MO
CVD设备 。”这个已经低调的阐述出了公司暗含对石墨烯材料的兴趣了,高效聚光太阳能、高效激光器就是石墨烯材料出世之后的重要下运用之一,如果仔细读公告,就发现感兴趣的要点出现了。
另外天龙光电公告提到的高频器件,就是GaAs。现在国内也只有有研硅股和天龙光电可以做,核心设备就是天龙光电的纯金属炉,而GaAs晶圆片上的沉积石墨烯,可望催生新一代的高性能半导体元件。
如今,石墨烯可以通过很多种方法获得,不同的方法各有利弊。Geim和Novoselov获得石墨烯的方法很简单,他们用超市就能买到的透明胶带,从一块高序热解石墨中剥离出了仅有一层碳原子厚度的石墨薄片——石墨烯。这样方便但是可控性并不那么好,而且只能获得大小在一百微米(十分之一毫米)以下的石墨烯,能够拿来做实验但是很难拿来做实际的应用。化学气相沉积可以在金属表面上生长出数十厘米大小的石墨烯样品。虽然取向一致的区域大小最高只有一百微米,但是已经适合某些应用的产品生产需求。另外一种比较常见的方法是将碳化硅(SiC)晶体在真空中加热到1100摄氏度以上,使得表面附近的硅原子蒸发掉,而剩余的碳原子重新排布,也能获得性质相当不错的石墨烯样品。这两种制备方法都需要关键设备,生长炉——MOCVD!
近期人气超高的
天富热电 一子公司正是做碳化硅晶片的(只是原料,竞争力只在于其成本),这儿需要注意的是,天科合达并没有可以将碳化硅(SiC)晶体在真空中加热制取石墨烯的设备和技术!恰恰天龙光电具有这方面的技术设备,以碳化硅作基座,绕不开MOCVD以及天龙尖端的金属炉,才是真正决定成败的炼丹炉!
MOCVD具有以下优点:
用来生长化合物晶体的各组份和掺杂剂都可以以气态方式通入反应室中,可以通过控制各种气体的流量来控制外延层的组分,导电类型(Cp2Mg,SiH4),载流子浓度,厚度等特性。因有抽气装置,反应室中气体流速快,对于异质外延时,反应气体切换很快,可以得到陡峭的界面。外延发生在加热的衬底的表面上,通过监控衬底的度可以控制反应过程。在一定条件下,外延层的生长速度与金属有机源(MO)的供应量成正比。
碳化硅加热法已不是前瞻技术:
运用加热SiC法,通过真空加热单晶SiC(0001)表面来外延生长石墨烯, 该法通常能制备出多层石墨烯,但制备大面积具有单一厚度的石墨烯比较困难。
更先进的石墨烯的制取技术:
在金属单晶表面上外延生长石墨烯,通过加热使体相溶解的碳在表面偏析形成石墨烯,或是在金属衬底表面于一定度下暴露含碳化合物来形成石墨烯,这种方法已经成功地在多种金属表面制备出石墨烯,用这种方法制备的石墨烯多为单层,且具有较大的覆盖度。单晶Ru(0001)表面吸附乙烯气体,然后真空退火到1250 K的方法制备单层石墨烯结构,通过调变乙烯的暴露量来控制石墨烯的覆盖度; 初步尝试了以石墨烯表面作为模板,生长尺寸可控的Pt催化剂纳米团簇。