Crystal Orientation Dependent Oxidation Modes at the Buried Graphene-Cu Interface.
Crystal Orientation Dependent Oxidation Modes at the Buried Graphene-Cu Interface.
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DOI：
10.1021/acs.chemmater.0c02296
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发表时间：
2020-09-22
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Hofmann S
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Braeuninger-Weimer P;Burton OJ;Zeller P;Amati M;Gregoratti L;Weatherup RS;Hofmann S
我们将空间分辨扫描光电子能谱与共焦拉曼和光学显微镜相结合，揭示了埋藏的石墨烯-铜界面的氧化与铜的晶体取向之间的关系。我们分析了在空气中暴露两年的100多种不同的石墨烯覆盖的铜(高和低指数)取向。观察到四种常见的氧化模式，它们可以作为区域映射到铜表面取向的极图上。这些模式是(1)完全的，(2)不规则的，(3)抑制的，和(4)增强皱纹界面氧化的。我们介绍了这些模式的全面特征，考虑了潜在的机制，比较了空气和水介导的氧化，并在这一领域的不同先前文献的背景下讨论了这一点。这一理解包含了来自2D材料界面工程的广泛参数空间的影响，与其新兴应用中的关键挑战相关，从可伸缩传输到电子触点、封装和腐蚀保护。
We combine spatially resolved scanning photoelectron spectroscopy with confocal Raman and optical microscopy to reveal how the oxidation of the buried graphene–Cu interface relates to the Cu crystallographic orientation. We analyze over 100 different graphene covered Cu (high and low index) orientations exposed to air for 2 years. Four general oxidation modes are observed that can be mapped as regions onto the polar plot of Cu surface orientations. These modes are (1) complete, (2) irregular, (3) inhibited, and (4) enhanced wrinkle interface oxidation. We present a comprehensive characterization of these modes, consider the underlying mechanisms, compare air and water mediated oxidation, and discuss this in the context of the diverse prior literature in this area. This understanding incorporates effects from across the wide parameter space of 2D material interface engineering, relevant to key challenges in their emerging applications, ranging from scalable transfer to electronic contacts, encapsulation, and corrosion protection.
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