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6H-SiC(0001)表面graphene逐层生长的分子动力学研究
  • ISSN号:1000-3290
  • 期刊名称:《物理学报》
  • 时间:0
  • 分类:O621.251[理学—有机化学;理学—化学] V211[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程;航空宇航科学技术]
  • 作者机构:[1]量子工程与微纳能源技术湖南省普通高等学校重点实验室,湘潭411105, [2]湘潭大学物理系,湘潭411105
  • 相关基金:国家自然科学基金面上项目(批准号:10774127), 湘潭大学博士科研启动项目(批准号:09QDZ08)资助的课题.
中文摘要:

利用经典分子动力学方法和模拟退火技术分析研究了6H-SiC(0001)表面graphene的逐层生长过程及其形貌结构特点.研究表明,经过高温蒸发表面硅原子后,6H-SiC(0001)表面的碳原子能够通过自组织过程生成稳定的局部单原子层graphene结构.这种过程类似于6H-SiC(0001)表面graphene的形成,其生长和结构形貌演化主要取决于退火温度和表面碳原子的覆盖程度.研究发现,当退火温度高于1400K时,6H-SiC(0001)表面碳原子能形成局部的单原子层graphene结构.这一转变温度与实验测量的转变温度(1080℃)基本相符,且低于6H-SiC(0001)表面的模拟碳化温度(T≈1450K).随着表面碳原子覆盖度的增加,6H-SiC(0001)表面将可逐渐生成单原子层和双原子层graphene结构.

英文摘要:

The growth process of graphene structure on 6H-SiC(000) surface has been studied using the classical molecular dynamics (MD) simulation and the simulated annealing technique. We show that carbon atoms of the 6H-SiC(000) subsurface after sublimation of Si atoms can be self-organized to form local monolayer graphene structures. This process is similar to the formation of graphene on the 6H-SiC(000) surface, depending strongly on annealing temperature and coverage of carbon atoms on the SiC(000)surface. The local graphene structures can be formed on 6H-SiC(000)as the annealing temperature is around 1400 K. This transformation temperature is in good agreement with experimental observations (1080 ℃), but is lower than that of growing graphene on SiC(000) surface (T≈1450 K). In addition, not only single layer but also bilayer graphene structure can be formed, associated with the increase of the coverage of carbon atoms on SiC(000)surface.

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期刊信息
  • 《物理学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国物理学会 中国科学院物理研究所
  • 主编:欧阳钟灿
  • 地址:北京603信箱(中国科学院物理研究所)
  • 邮编:100190
  • 邮箱:apsoffice@iphy.ac.cn
  • 电话:010-82649026
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-3290
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1958/O4
  • 邮发代号:2-425
  • 获奖情况:
  • 1999年首届国家期刊奖,2000年中科院优秀期刊特等奖,2001年科技期刊最高方阵队双高期刊居中国期刊第12位
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:49876