第四百一十章：性能优异的石墨烯晶圆

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直播间内，观众对于石墨烯晶材上的裂纹议论纷纷。

一些人感觉这次石墨烯制备失败了，另一部分人则认为有裂纹很正常。

毕竟芯片的面积只有那么一点点大，有裂纹也不影响整体的取件。

就像一块两三吨重的翡翠中有大裂也不影响它取手镯啊。

更何况韩元一直以来无论是制造什么东西都一次成功给观众留下了深刻的印象。

这让部分观众觉得一次成功属于必然的事情。

看了眼虚拟屏幕上的弹幕，韩元苦笑了一下回道“这一块石墨烯的确有可能出问题了。”

“上面的裂纹并不像翡翠一样那么简单。”

“石墨烯单晶质上有裂纹，是这一块材料整体的拉力释放不充分导致的，有裂纹,就代表整块材料的晶形都可能变形了。”

“而形变了的晶材，是没法用来切割制造石墨烯晶圆的。”

顿了顿，韩元又补充道

“当然，现在还只是初步的判断，具体情况如果，还需要通过专门的仪器来进行检测。”

“不过大概率这块石墨烯单晶材料已经没用了。”

韩元摇摇头,将手中的石墨烯晶材装入专用的仪器中,然后带向化学实验室的另一个房间中。

化学实验室中有很多专用的检测仪器，自从得到中级工业设备应用知识信息后,他就对化学物理实验室以及冶炼厂等地方的设备做了一个全面的升级。

不说各种冶炼设备，就是各种检测设备也比以前高级多了。

向红外光谱仪、元素分析仪这些设备都是自带芯片并连接着中央计算机的。

分析检测出来的数据会自动传递到中央计算机里面，只要有网络，韩元可以在任何一个角落查看各种数据。

一番折腾，有关这块新制备出来的石墨烯单晶材料的各种检测数据终于齐全了。

韩元翻阅了一下屏幕上的各种数据，摇了摇头叹了口气。

从红外光谱仪上的数据来看，这块石墨烯单晶材料的确是有问题的。

沿着y字型裂缝边，整块材料有一大半的地方晶体结构都扭曲了。

这是肉眼看不出来的地方。

就像原本平铺没有任何皱纹的床单，被人滚了一通后，上面就满是扭曲的纹路了。

虽然肉眼看不到这些扭曲的纹路，但对于它的用途来说，这块材料已经废了。

石墨烯晶圆虽然对于面积的要求并不大，其大小有四五个大拇指的指甲大小就够了，但它和硅晶晶圆一样，对于材料本身的要求相当高。

而这些因为裂纹张力导致的扭曲纹路，会对整块材料都造成极大的影响,这些错乱的纹路,会导致电子在整块芯片中乱串，根本就无法用于芯片上。

即便是还有少部分未被扭曲的地方，韩元也不敢使用。

这些未被扭曲的地方或许完好，但在一定的概率上还是有问题的，重制一块比较稳妥。

当然，在重制之前，他得找到这块石墨烯单晶材料为什么会出现裂纹，并处理掉，确保下一次的制备不会再次出现。

韩元在实验室中寻找着石墨烯单晶材料出现问题的原因。

而蹲守在直播间里面的各国专家对韩元会如何解决这个问题很是好奇。

特别是华国研究石墨烯晶材的专家。

因为这個问题他们也碰到了，而且在一定程度上并未能解决。

众所周知，石墨烯是单层的碳原子组成的平面结构，而但这个平面结构中的原子数量不够时，就会因为张力等问题导致石墨烯平面出现原子键断裂，进而出现了裂缝。

这个问题，在石墨烯薄膜中广泛存在。

这是一种释放压应力而产生的线性缺陷，普遍存在于石墨烯薄膜中。

与其说是裂缝问题，不如说是石墨烯晶材的‘褶皱’问题。

如果只是单纯的裂缝存在并不会影响石墨烯材料的品质，避开裂缝选取晶圆就行。

但裂缝周边扭曲的皱褶，会使石墨烯的电学性质大大降低。

目前华国处理石墨烯晶材生长过程中出现的‘褶皱’问题主要有三条途径

第一，低温生长；

相比较高温生长环境，低温生长会极大的削弱石墨烯晶材的应力问题,自然也就不会出现褶皱了。

第二、选用热膨胀系数低的单晶衬底；

第三、减弱石墨烯与衬底之间的界面相互作用。

这三个办法是华国研究了数年才找出来的方法，能解决掉石墨烯晶材上的皱褶问题，但同时也带来了新的麻烦。

那就是采用这三个方法处理石墨烯晶材的褶皱问题会显示石墨烯晶材生长的面积大小。

对于几乎没有催化活性的绝缘衬底，会导致石墨烯成核密度过高，生长速率过慢，单晶畴区尺寸多为百纳米级别，较少会出现微米、毫米级别的单晶材料。

而这个畴区尺寸的石墨烯单晶材料是无法用作石墨烯晶圆的。

如果说要批量生产英寸级别的石墨烯晶圆的话，需要的时间又相当长，有些得不偿失。

毕竟碳基芯片的性能再优异，也是需要一定的面积来支撑里面晶体管的数量的。

晶体管的数量提升不起来，这块芯片的性能也根本无法提升。

所以目前华国中科院成功研制出8英寸石墨烯晶圆片，使用的石墨烯单晶制备方法并不是化学气相沉积法。

而是使用的另外一种实验室制备法。

问题在于这种实验室制备法批量生产的成本很高，利用这种方法去生产石墨烯晶圆的话得不偿失。

中科院一直在寻找低成本制造石墨烯晶圆的办法，气相沉积法就是其中研究的重点。

但很可惜在解决了褶皱问题后，石墨烯单晶材料的生长面积又遭到了限制，让人很是气馁。

所以对于韩元会如何解决石墨烯单晶材料上的褶皱问题，华国的专家尤为期待。

显示屏前，韩元仔细的检查着石墨烯单晶材料的检查数据以及在生产制造过程中的记录日志。

这些东西结合起来检查，基本能找到问题所在的点。

谷芁