[發明專利]基于藍寶石襯底的石墨烯CVD直接外延生長方法及制造的器件

無效

• 申請號: 201210408274.5
• 申請日: 2012-10-22
• 公開（公告）號: CN102915913A
• 公開（公告）日: 2013-02-06
• 發明（設計）人: 寧靜;王東;韓碭;閆景東;柴正;張進成;郝躍
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: H01L21/205
• 分類號: H01L21/205
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于藍寶石襯底的石墨烯CVD直接外延生長方法，其特征在于，

采用藍寶石作為襯底，通過對藍寶石襯底進行合理的預處理，調節生長壓力，流量以及溫度，在藍寶石上面直接生長石墨烯，無需金屬作為催化劑，生長的石墨烯無需轉移過程，便可以直接用于制造各種器件。

2.如權利要求1所述的石墨烯CVD直接外延生長方法，其特征在于，其生長方法實現步驟包括如下：

(1)將藍寶石襯底先后放入丙酮，乙醇和去離子水中進行清洗，每次時間5～10min，從去離子水中取出襯底，用高純氮氣吹干；

(2)將藍寶石襯底放入化學氣相淀積CVD反應室中，抽取真空至10^-5～10^-6Torr，以去除反應室內的殘留氣體；

(3)向反應室內通入H₂進行襯底表面預處理；

(4)向反應室中通入Ar和CH₄，；

(5)自然降溫到100℃以下，保持工序(5)中的Ar和CH₄流量不變，完成石墨烯的生長。

3.如權利要求2所述的石墨烯CVD直接外延生長方法，其特征在于，向反應室內通入H₂進行襯底表面預處理，氣體流量1～20sccm，反應室真空度0.1～1Torr，襯底溫度900～1000℃，處理時間5～10min。

4.如權利要求2所述的石墨烯CVD直接外延生長方法，其特征在于，向反應室中通入Ar和CH₄，保持Ar和CH₄的流量比為10∶1～2∶1，Ar流量20～200sccm，CH₄流量1～20sccm，氣壓維持在0.1～1atm，溫度1000～1200℃，升溫時間20～60min，保持時間30～60min。

5.如權利要求2所述的石墨烯CVD直接外延生長方法，其特征在于，自然降溫到100℃以下，保持工序(5)中的Ar和CH₄流量不變，氣壓0.1～1atm，完成石墨烯的生長。

6.一種利用權利要求1所述的基于藍寶石襯底的石墨烯CVD直接外延生長方法制造的器件。