[發(fā)明專(zhuān)利]通過(guò)化學(xué)氣相沉積生長(zhǎng)石墨烯的方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610471854.7
• 申請(qǐng)日: 2016-06-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106756881A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-05-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 邱壬官;葉昭輝;邱博文
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 炬力奈米科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C23C16/44
• 分類(lèi)號(hào): C23C16/44;C23C16/26;C23C16/52;C01B32/186
• 代理公司: 北京同立鈞成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11205
• 代理人: 陶敏,臧建明

1.一種通過(guò)化學(xué)氣相沉積生長(zhǎng)石墨烯的方法，其特征在于，包括

裝載至少一絕緣基板至爐管中；

引入含有含氧碳源的反應(yīng)氣體至所述爐管中；

加熱所述反應(yīng)氣體，且使用紫外光源對(duì)所述反應(yīng)氣體照射紫外光，以分解所述含氧碳源；以及

沉積石墨烯膜于所述至少一絕緣基板的表面上。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通過(guò)化學(xué)氣相沉積生長(zhǎng)石墨烯的方法，其特征在于，還包括使用電漿源以促進(jìn)所述含氧碳源的分解。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通過(guò)化學(xué)氣相沉積生長(zhǎng)石墨烯的方法，其特征在于，還包括提供作為觸媒的金屬蒸汽至所述爐管中。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的通過(guò)化學(xué)氣相沉積生長(zhǎng)石墨烯的方法，其特征在于，將固體金屬置入所述爐管中以提供所述金屬蒸汽，所述固體金屬包含銅、鎳、鋅或其組合。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的通過(guò)化學(xué)氣相沉積生長(zhǎng)石墨烯的方法，其特征在于，將有機(jī)金屬化合物提供至所述爐管中以提供所述金屬蒸汽。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的通過(guò)化學(xué)氣相沉積生長(zhǎng)石墨烯的方法，其特征在于，所述有機(jī)金屬化合物包括選自由銅、鎳、鉑以及釕組成的群組的金屬。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通過(guò)化學(xué)氣相沉積生長(zhǎng)石墨烯的方法，其特征在于，所述至少一絕緣基板的所述表面包括選自由硅、鍺、氧化硅、氮化硅、碳化硅、石英、藍(lán)寶石、玻璃及其組合組成的群組的材料。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通過(guò)化學(xué)氣相沉積生長(zhǎng)石墨烯的方法，其特征在于，所述含氧碳源選自由一氧化碳、二氧化碳、酮、醚、酯、醇、醛、苯酚、有機(jī)酸及其組合組成的群組。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通過(guò)化學(xué)氣相沉積生長(zhǎng)石墨烯的方法，其特征在于，所述反應(yīng)氣體還包括無(wú)碳的含氧化合物。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的通過(guò)化學(xué)氣相沉積生長(zhǎng)石墨烯的方法，其特征在于，所述無(wú)碳的含氧化合物包括H₂O。

11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通過(guò)化學(xué)氣相沉積生長(zhǎng)石墨烯的方法，其特征在于，所述反應(yīng)氣體還包括氫氣以及惰性氣體。

12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通過(guò)化學(xué)氣相沉積生長(zhǎng)石墨烯的方法，其特征在于，裝載包括多個(gè)晶圓的多個(gè)絕緣基板至所述爐管中，所述晶圓彼此平行地排列且與所述紫外光源的紫外光照射方向平行。

13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通過(guò)化學(xué)氣相沉積生長(zhǎng)石墨烯的方法，其特征在于，加熱所述反應(yīng)氣體至溫度為400℃～1100℃的范圍。

14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通過(guò)化學(xué)氣相沉積生長(zhǎng)石墨烯的方法，其特征在于，所述紫外光源提供具有范圍為160nm～400nm的波長(zhǎng)的紫外光。

15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通過(guò)化學(xué)氣相沉積生長(zhǎng)石墨烯的方法，其特征在于，所述紫外光源位于所述反應(yīng)氣體的流動(dòng)的上游，且所述紫外光在與所述至少一絕緣基板的平面方向平行的方向上，透過(guò)透明窗口而照射至所述爐管的內(nèi)部空間。

16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通過(guò)化學(xué)氣相沉積生長(zhǎng)石墨烯的方法，其特征在于，所沉積的所述石墨烯膜包括單層石墨烯或多層石墨烯。

17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通過(guò)化學(xué)氣相沉積生長(zhǎng)石墨烯的方法，其特征在于，還包括：在沉積所述石墨烯膜于所述至少一絕緣基板的所述表面上之前，使用氧氣電漿或氫氣電漿處理所述至少一絕緣基板的所述表面。

18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通過(guò)化學(xué)氣相沉積生長(zhǎng)石墨烯的方法，其特征在于，還包括：在沉積所述石墨烯膜于所述至少一絕緣基板的所述表面上之前，沉積圖案化的含碳晶種于所述至少一絕緣基板的所述表面上。

19.一種通過(guò)化學(xué)氣相沉積生長(zhǎng)石墨烯的方法，其特征在于，包括：

裝載至少一金屬基板至爐管中；

引入含有含氧碳源的反應(yīng)氣體至所述爐管中；

加熱所述反應(yīng)氣體，且使用紫外光源對(duì)所述反應(yīng)氣體照射紫外光，以分解所述含氧碳源；以及

沉積石墨烯膜于所述至少一金屬基板的表面上。

20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的通過(guò)化學(xué)氣相沉積生長(zhǎng)石墨烯的方法，其特征在于，所述至少一金屬基板包括選自由銅、鎳、釕、鈷及其組合組成的群組的材料。