[發(fā)明專利]一種水基ALD誘使的可逆N型石墨烯制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510599025.2
• 申請(qǐng)日: 2015-09-18
• 公開（公告）號(hào): CN105129788B
• 公開（公告）日: 2017-06-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 程新紅;鄭理;王中健;曹鐸;王謙;沈玲燕;張棟梁;俞躍輝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所
• 主分類號(hào): C01B32/184
• 分類號(hào): C01B32/184
• 代理公司: 上海光華專利事務(wù)所31219
• 代理人: 唐棉棉

1.一種水基ALD誘使的可逆N型石墨烯制備方法，其特征在于，所述制備方法至少包括：

1)提供一襯底，在所述襯底表面形成石墨烯層；

2)將生長(zhǎng)有所述石墨烯層的襯底置于ALD腔體中，并將所述ALD腔體溫度升至設(shè)定值，并通入至少一個(gè)循環(huán)的去離子水，提高吸附在所述石墨烯層表面的H₂O/O₂分子對(duì)中H₂O的濃度，從而使H₂O/O₂分子對(duì)中O₂的濃度相對(duì)降低，形成N型石墨烯層。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水基ALD誘使的可逆N型石墨烯制備方法，其特征在于：所述步驟1)中，形成于所述襯底表面的石墨烯層，暴露在空氣中時(shí)，表面物理吸附H₂O/O₂分子對(duì)使所述石墨烯層轉(zhuǎn)變?yōu)镻型石墨烯層。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水基ALD誘使的可逆N型石墨烯制備方法，其特征在于：以步驟2)中形成的所述N型石墨烯層表面的水分子作為成核點(diǎn)，在所述N型石墨烯層表面生長(zhǎng)高k介質(zhì)層，作為隔離層。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的水基ALD誘使的可逆N型石墨烯制備方法，其特征在于：所述高k介質(zhì)層為Al₂O₃或者HfO₂。

5.根據(jù)權(quán)利要求1～4任一項(xiàng)所述的水基ALD誘使的可逆N型石墨烯制備方法，其特征在于：對(duì)所述步驟2)中的N型石墨烯層進(jìn)行高溫?zé)嵬嘶鹛幚恚鯪型石墨烯層可逆轉(zhuǎn)變?yōu)镻型石墨烯層。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的水基ALD誘使的可逆N型石墨烯制備方法，其特征在于：所述高溫?zé)嵬嘶鹛幚戆ǎ涸谡婵窄h(huán)境或惰性氣氛中，在400℃～600℃溫度下，保持0.5～3分鐘后冷卻降溫。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水基ALD誘使的可逆N型石墨烯制備方法，其特征在于：通入1～5個(gè)循環(huán)的所述去離子水。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水基ALD誘使的可逆N型石墨烯制備方法，其特征在于：所述襯底為半導(dǎo)體襯底、絕緣襯底或者柔性襯底。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的水基ALD誘使的可逆N型石墨烯制備方法，其特征在于：所述半導(dǎo)體襯底為Si、Ge或GaN中的一種，所述絕緣襯底為SiO₂、Al₂O₃或HfO₂中的一種，所述柔性襯底為聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水基ALD誘使的可逆N型石墨烯制備方法，其特征在于：所述步驟2)中，所述設(shè)定值的范圍為80～130℃。