[發明專利]在3C-SiC襯底上制備石墨烯的方法

無效

• 申請號: 201210007685.3
• 申請日: 2012-01-03
• 公開（公告）號: CN102560414A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 郭輝;呂晉軍;張玉明;張克基;鄧鵬飛;雷天民
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: C23C16/26
• 分類號: C23C16/26;C30B25/02;C30B25/18;C30B29/02
• 代理公司: 陜西電子工業專利中心 61205
• 代理人: 王品華;朱紅星

1.一種在3C-SiC襯底上制備石墨烯的方法，包括以下步驟：

(1)對4-12英寸的Si襯底基片進行標準清洗；

(2)將清洗后的Si襯底基片放入CVD系統反應室中，對反應室抽真空達到10^-7mbar級別；

(3)在H₂保護的情況下逐步升溫至碳化溫度950℃-1150℃，通入流量為30ml/min的C₃H₈，對襯底進行碳化3-7min，生長一層碳化層；

(4)迅速升溫至生長溫度1150℃-1300℃，通入C₃H₈和SiH₄，進行3C-SiC異質外延薄膜的生長，時間為36-60min，然后在H₂保護下逐步降溫至室溫，完成3C-SiC外延薄膜的生長；

(5)將生長好的3C-SiC樣片置于石英管中，加熱至800-1000℃；

(6)加熱CCl₄至60-80℃，利用Ar氣攜帶CCl₄蒸汽進入石英管中與3C-SiC反應，生成雙層碳膜，Ar氣流速為50-80ml/min，反應時間為30-120min；

(7)反應結束后，將生成的雙層碳膜樣片置于Ar氣中在溫度為1000-1100℃下退火10-20分鐘，重構成雙層石墨烯。

2.根據權利要求1所述的在3C-SiC襯底上制備石墨烯的方法，其特征在于步驟(4)所述通入的SiH₄和C₃H₈，其流量分別為15-25ml/min和30-50ml/min。

3.根據權利要求1所述的在3C-SiC襯底上制備石墨烯的方法，其特征在于所述步驟(7)退火時Ar氣的流速為25-100ml/min。