[發明專利]具有石墨烯與六方氮化硼的裝置以及其相關裝置

有效

• 申請號: 201010617668.2
• 申請日: 2010-12-31
• 公開（公告）號: CN102184942A
• 公開（公告）日: 2011-09-14
• 發明（設計）人: 宋健民
• 申請（專利權）人: 宋健民
• 主分類號: H01L29/26
• 分類號: H01L29/26;H01L29/06
• 代理公司: 北京科龍寰宇知識產權代理有限責任公司 11139
• 代理人: 孫皓晨

本發明主張于2010年1月4日申請的美國第61/292,098號專利申請案的優先權，該案整合于本文中以供參考。

技術領域

本發明涉及具有石墨烯與氮化硼的裝置及其相關方法。因此，本發明涉及化學與材料科學領域。

背景技術

石墨烯通常被定義為單一原子厚度具有sp2鍵的碳原子的平板，該多個碳原子是緊密堆疊成具有蜂巢結晶晶格的苯環結構，此二維材料在層狀結構的平面呈現高電子遷移率以及優異的導熱性。石墨是由多個彼此相互平行堆疊的層狀石墨烯所組成。

石墨烯廣泛地使用于描述很多碳基材料(包括石墨、大型富勒烯、納米管等))的特性，例如，碳納米管可為石墨烯卷起形成納米尺寸的圓柱體。再者，平面石墨烯本身已經被推定為不存在于游離態(free?state)，且對于彎曲結構(如炭灰、富勒烯、納米管等)的形成是不穩定的。

目前已有人企圖結合石墨烯于電子裝置(如電晶體)中，然而這樣的企圖通常因為與具有適合結合至這種裝置中的適合尺寸的高品質石墨烯層的制造有關的問題而無法成功。產生石墨烯層的一種技術涉及將石墨烯從高定向熱解石墨剝下，使用這種方法，只會產生小片體，它們通常太小以致于無法適用在電子應用中。

發明內容

本發明提供具有石墨烯與六方氮化硼(hBN)的裝置。在一方面中，舉例而言，本發明是提供一種包含有一石墨烯層與一結合至該石墨烯層且呈平面狀的六方氮化硼層，且石墨烯層與六方氮化硼層兩者之間形成有一功能界面。依據此裝置在功能上的需求，可考慮許多種功能界面。

在一方面中，該功能界面是可為一絕緣性功能界面。可考慮各種石墨烯與六方氮化硼的結構形態以使兩者之間的一絕緣性功能界面具有用處，且幾乎結合有這類界面的任何用途或裝置均應屬于本發明的范疇。舉例而言，在一特定的方面中，該石墨烯為電子電路，而設置該六方氮化硼以使該石墨烯呈電絕緣，并能夠從該電子裝置中傳遞熱能。在另一方面中，該石墨烯層為多個石墨烯電路層，該多個石墨烯電路層至少部分通過該六方氮化硼層而呈相互隔離。

在另一方面中該功能界面為一半導電功能界面。可考慮各種石墨烯與六方氮化硼的結構形態以使得兩者間的一半導電功能界面具有用處，且幾乎結合有這類界面的任何用途或裝置均應屬于本發明的范疇。在一特定的方面中，舉例而言，該裝置可包含有一電源，該石墨烯層具有多個電連接于該電源的導電線路，且該多個導電線路相交于多個定址位置，而該六方氮化硼層具有多個發光半導體，且該多個發光半導體是位于該多個定址位置上的該多個導電線路之間。來自該電源的電能施加于該多個定址位置而能夠使該多個發光半導體發光。在一特定的方面中，個別的發光半導體是由多個已摻雜的六方氮化硼層所相互堆疊而成。在另一方面中，一磷光層是功能性地連接于該發光半導體，其中該磷光層受到發光半導體的光激發后而發出有色的光。在又另一方面中，該多個發光半導體是共同連結成多個群組，各群組的中包含有至少兩發光半導體，因此形成多個像素，且其中個別像素的多個發光半導體包含有至少兩磷光層而可發出至少兩種不同色彩的光，可以依需求使用額外的磷光層。在一特定的方面中，這類裝置可為一電子顯示器。

在另一方面中，該功能界面為一電容式功能界面。可考慮各種石墨烯與六方氮化硼的結構形態皆以使兩者之間的一電容式功能界面具有用處，且幾乎結合有這類界面的任何用途或裝置均應屬于本發明的范疇。在一特定的方面中，舉例而言，該石墨烯層與該六方氮化硼層是呈間隔設置的關系，且其中該間隔設置的關系能夠形成該電容式功能界面。在另一方面中，該石墨烯層是為多個石墨烯的層狀結構，而該六方氮化硼層是為多個六方氮化硼的層狀結構，該多個層狀結構是呈間隔設置的關系。但在另一方面中，該石墨烯層以及該六方氮化硼層共同卷繞以形成間隔設置的關系。此外，在一方面中可插置金屬原子于該六方氮化硼層中。

由此，本發明的各種特征已廣泛地概述，以便可更能理解下文所描述的本發明實施方式，且可更了解本發明對此項技術的貢獻。根據以下本發明的實施方式及權利要求，本發明的其他特征將更加清楚，亦可通過實施本發明得以了解。

附圖說明

圖1為本發明的一實施例的電子裝置的示意圖。

圖2為本發明的另一實施例的電子裝置的示意圖。

圖3為本發明的又一實施例的電子裝置的示意圖。

圖4為本發明的再一實施例的電子裝置的示意圖。

具體實施方式

定義

在描述及主張本發明時，將根據下文所闡述的定義使用以下用詞。