[發明專利]二維材料的制作方法

有效

• 申請號: 201710303263.3
• 申請日: 2017-05-03
• 公開（公告）號: CN108690953B
• 公開（公告）日: 2021-03-12
• 發明（設計）人: 侯拓宏;黃俊宏
• 申請（專利權）人: 財團法人交大思源基金會
• 主分類號: C23C14/06
• 分類號: C23C14/06;C23C14/24;C23C14/34;C23C14/58
• 代理公司: 中國商標專利事務所有限公司 11234
• 代理人: 宋義興;張立晶

1.一種二維材料的制作方法，其特征在于，包含以下步驟：

于一基板上形成具有至少一二維材料元素的一薄膜；

于該薄膜上形成至少一包覆層；以及

于該包覆層形成后將該薄膜進行退火，以形成一二維材料膜。

2.如權利要求1所述的二維材料的制作方法，其特征在于，該薄膜是為包含至少一過渡金屬與至少一硫屬元素作為該二維材料元素的二維異質層，所述過渡金屬是選自由鉬、鎢、鉻、釩、鈮、鉭、鉑、鈦、鉿、鋯、錸所組成的群組，且所述硫屬元素是選自由硫、硒、碲所組成的群組。

3.如權利要求2所述的二維材料的制作方法，其特征在于，于該薄膜形成步驟是于具有所述過渡金屬與所述硫屬元素的至少一靶材進行濺鍍或蒸鍍，且所述過渡金屬與所述硫屬元素具有非當量比。

4.如權利要求2所述的二維材料的制作方法，其特征在于，該退火步驟是于一無硫屬氣氛下進行。

5.如權利要求2所述的二維材料的制作方法，其特征在于，該退火步驟包含：調整退火時間與退火溫度以控制該薄膜自具有第一結構相的該二維材料膜轉換為具有第二結構相的該二維材料膜，其中該第一結構相與該第二結構相具有不同的導電特性。

6.如權利要求1所述的二維材料的制作方法，其特征在于，該薄膜是為包含至少一過渡金屬與至少一非金屬元素作為該二維材料元素的二維異質層，所述過渡金屬是選自由鉬、鎢、鉻、釩、鈮、鉭、鉑、鈦、鉿、鋯、錸所組成的群組，且所述非金屬元素是選自由碳、氮所組成的群組。

7.如權利要求1所述的二維材料的制作方法，其特征在于，該薄膜是為二維單質層，該二維材料元素是選自由碳、鍺、硅、錫、鎵、磷、硒、碲所組成的群組。

8.如權利要求1所述的二維材料的制作方法，其特征在于，該薄膜是為包含至少一第十三行元素與至少一第十五行元素或第十六行元素作為該二維材料元素的二維異質層，所述第十三行元素是選自由硼、鋁、鎵、銦所組成的群組，且所述第十五行元素是選自由氮、磷所組成的群組，第十六行元素是選自由硫、硒、碲所組成的群組。

9.如權利要求1所述的二維材料的制作方法，其特征在于，于該薄膜形成步驟中，是以物理氣相沉積形成該薄膜。

10.如權利要求9所述的二維材料的制作方法，其特征在于，所述物理氣相沉積是于具有該二維材料元素的至少一靶材進行濺鍍或蒸鍍。

11.如權利要求1所述的二維材料的制作方法，其特征在于，該薄膜的沉積厚度范圍為0.5nm至10μm。

12.如權利要求1所述的二維材料的制作方法，其特征在于，該包覆層的厚度范圍為5nm至10μm。

13.如權利要求1所述的二維材料的制作方法，其特征在于，該包覆層形成步驟包含：

于該薄膜上蒸鍍形成一第一包覆層；以及

于該第一包覆層上以電漿輔助化學氣相沈積形成一第二包覆層；

其中，該第二包覆層的密度高于該第一包覆層。

14.如權利要求13所述的二維材料的制作方法，其特征在于，該第一包覆層及該第二包覆層是選自由二氧化硅、氮化硅、氧化硅、氮化硅、硅、鍺、氧化鋁、二氧化鉿、二氧化鋯、二氧化鈦、五氧化二鉭、氧化鋅、氧化銦鎵鋅所組成的群組。

15.如權利要求1所述的二維材料的制作方法，其特征在于，該退火溫度范圍為300℃至1200℃。