[發明專利]一種絕緣體上石墨烯的制備方法

有效

• 申請號: 201510532114.5
• 申請日: 2015-08-26
• 公開（公告）號: CN105129785B
• 公開（公告）日: 2017-03-15
• 發明（設計）人: 狄增峰;戴家赟;王剛;鄭曉虎;薛忠營;賈鵬飛;張苗
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海微系統與信息技術研究所
• 主分類號: C01B32/186
• 分類號: C01B32/186
• 代理公司: 上海光華專利事務所31219
• 代理人: 余明偉

1.一種絕緣體上石墨烯的制備方法，其特征在于，包括：

提供一鍺催化襯底；將所述鍺催化襯底放入生長腔室，往所述生長腔室內通入含氫氣氛，以在所述鍺催化襯底表面形成Ge-H鍵；

將所述催化襯底加熱至預設溫度，并往所述生長腔室內通入碳源，在所述鍺催化襯底表面生長得到石墨烯；

提供一絕緣襯底，將所述鍺催化襯底形成有石墨烯的一面與所述絕緣襯底鍵合，得到自下而上依次由絕緣襯底、石墨烯及鍺催化襯底疊加而成的鍵合片；

微波處理所述鍵合片，以使所述Ge-H鍵斷裂，生成氫氣，使得所述石墨烯從所述鍺催化襯底上剝離，轉移至所述絕緣襯底表面，得到絕緣體上石墨烯。

2.根據權利要求1所述的絕緣體上石墨烯的制備方法，其特征在于：所述絕緣襯底包括二氧化硅、氮化硅、藍寶石、碳化硅、鈦酸鍶、玻璃、氧化鉿、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚酰亞胺或聚酰亞胺類樹脂。

3.根據權利要求1所述的絕緣體上石墨烯的制備方法，其特征在于：所述含氫氣氛為氫氣與氬氣的混合氣。

4.根據權利要求1所述的絕緣體上石墨烯的制備方法，其特征在于：所述預設溫度的范圍是800～920℃。

5.根據權利要求1所述的絕緣體上石墨烯的制備方法，其特征在于：所述碳源包括甲烷、乙烯、乙炔、苯及PMMA中的至少一種。

6.根據權利要求1所述的絕緣體上石墨烯的制備方法，其特征在于：所述鍵合基底的材料包括Si、SiGe或III-V族材料。

7.根據權利要求1所述的絕緣體上石墨烯的制備方法，其特征在于：在非氧化性保護氣氛下微波處理所述鍵合片。

8.根據權利要求7所述的絕緣體上石墨烯的制備方法，其特征在于：所述非氧化保護氣氛包括氬氣及氮氣中的至少一種。

9.根據權利要求1所述的絕緣體上石墨烯的制備方法，其特征在于：微波處理所述鍵合片的溫度范圍是100～300℃。

10.根據權利要求1所述的絕緣體上石墨烯的制備方法，其特征在于：鍵合之前，對所述絕緣襯底的待鍵合面進行氮氣等離子體處理。

11.根據權利要求10所述的絕緣體上石墨烯的制備方法，其特征在于：鍵合之前，對所述石墨烯表面進行氮氣等離子體處理。

12.根據權利要求1所述的絕緣體上石墨烯的制備方法，其特征在于：通過熱化學氣相沉積法、低壓化學氣相沉積法或等離子增強化學氣相沉積法在所述鍺催化基底表面生長出所述石墨烯。

13.根據權利要求1所述的絕緣體上石墨烯的制備方法，其特征在于：所述石墨烯為單層石墨烯。