[發(fā)明專利]基于Ni膜退火和Cl2反應的SiC襯底上制備石墨烯的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210007709.5
• 申請日: 2012-01-03
• 公開（公告）號: CN102583325A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發(fā)明（設計）人: 郭輝;張克基;張玉明;鄧鵬飛;雷天民
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: C01B31/04
• 分類號: C01B31/04
• 代理公司: 陜西電子工業(yè)專利中心 61205
• 代理人: 王品華;朱紅星

1.一種基于Ni膜退火和Cl₂反應的SiC襯底上制備石墨烯的方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)對SiC樣片進行清洗，以去除表面污染物；

(2)將清洗后的SiC樣片置于石英管中，加熱至700-1100℃；

(3)向石英管中通入Ar氣和Cl₂氣的混合氣體，持續(xù)時間3-8min，使Cl₂與3C-SiC反應生成碳膜；

(4)在Si基體上電子束沉積300-500nm厚的Ni膜；

(5)將生成的碳膜樣片的碳面置于Ni膜上，并將它們一同置于Ar氣中在溫度為900-1100℃下退火10-30min，使碳膜重構成石墨烯，再將Ni膜從石墨烯樣片上取開。

2.根據(jù)權利要求1所述的基于Ni膜輔助退火和Cl₂反應的SiC襯底上制備石墨烯的方法，其特征在于所述步驟(1)對SiC樣片進行清洗，是先使用NH₄OH+H₂O₂試劑浸泡SiC樣片10分鐘，取出后烘干，以去除樣片表面有機殘余物；再使用HCl+H₂O₂試劑浸泡樣片10分鐘，取出后烘干，以去除離子污染物。

3.根據(jù)權利要求1所述的基于Ni膜退火和Cl₂反應的SiC襯底上制備石墨烯的方法，其特征在于步驟(3)所述通入的Ar氣和Cl₂氣，其流速分別為95-98sccm和5-2sccm。

4.根據(jù)權利要求1所述的基于Ni膜退火和Cl₂反應的SiC襯底上制備石墨烯的方法，其特征在于所述步驟(4)中電子束沉積的條件為基底到靶材的距離為50cm，反應室壓強為5×10^-4Pa，束流為40mA，蒸發(fā)時間為10-20min。

5.根據(jù)權利要求1所述的基于Ni膜退火和Cl₂反應的SiC襯底上制備石墨烯的方法，其特征在于所述步驟(5)退火時Ar氣的流速為25-100sccm。

6.根據(jù)權利要求1所述的基于Ni膜退火和Cl₂反應的SiC襯底上制備石墨烯的方法，其特征在于所述SiC樣片的晶型采用4H-SiC或6H-SiC。