化学气相沉积法制备大面积二维材料薄膜:方法与机制

近年来,二维层状材料由于其丰富的材料体系和独特的物理化学性质而受到人们的广泛关注.后摩尔时代要求器件高度集成化,大面积、高质量的二维材料可以保证器件中结构和电子性能的连续性.要实现二维材料工业级别的规模化生产,样品的可控制备是其前提.化学气相沉积是满足上述要求的一种强有力的方法,已广泛应用于二维材料及其复合结构的生长制备.但是要实现多种二维材料大尺寸以至晶圆级的批量制备仍然是很困难的,因此,需要进一步建立对各种二维材料生长控制的系统认识.本文基于材料生长机理分析了化学气相沉积反应中的物质运输、成核、产物生长过程对二维材料尺寸的影响,以及如何通过调控这些过程实现二维材料大面积薄膜的可控制备.通过对目前研究成果的总结分析,讨论了如何进一步实现二维材料的高质量大面积制备.