journal article·2025-02-10

Phase diagram of growth modes in graphene growth on copper by vapor deposition

Tongtong Wang, Jian Zheng, Xin Wei, Dajun Shu

Physical Review Materials· Volume 9· Issue 2
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Abstract

Understanding the atomistic mechanism in graphene growth is crucial for controlling the number of layers or domain sizes to meet practical needs. In this work, focusing on the growth of graphene by chemical vapor deposition on copper substrates, the surface kinetics in the growth are systematically investigated by first-principles calculations. The phase diagram, predicting whether the growth mode is monolayer graphene or bilayer graphene under various experimental conditions, is constructed based on classical nucleation theory. Our phase diagram well illustrates the effect of high hydrogen pressure on bilayer graphene growth kinetics and clarifies the mechanism of the most widely used experimental growth approaches. The phase diagram can provide guidance and predictions for experiments and inspire the study of other two-dimensional materials with graphenelike growth mechanisms.
Source: openalex_inverted_index · Quality: baseline

Research context

OpenAlex topics: Graphene research and applications · Carbon Nanotubes in Composites · nanoparticles nucleation surface interactions

SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.

Affiliations

National Laboratory of Solid State Microstructures

Nanjing University

Collaborative Innovation Center of Advanced Microstructures

Funding

National Natural Science Foundation of China

References (100+)

Show source-provided references
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