[發明專利]一種鑲嵌式石墨烯PN結的制造方法

在審

• 申請號: 201810759564.1
• 申請日: 2018-07-11
• 公開（公告）號: CN108878268A
• 公開（公告）日: 2018-11-23
• 發明（設計）人: 孫德瑞;侯新祥;柳鴻亮
• 申請（專利權）人: 山東傲天環保科技有限公司
• 主分類號: H01L21/02
• 分類號: H01L21/02;H01L21/04
• 代理公司: 北京東方盛凡知識產權代理事務所(普通合伙) 11562
• 代理人: 牟炳彥

1.一種鑲嵌式石墨烯PN結的制造方法，其特征在于，所述方法包括：步驟1）提供銅襯底；步驟2）在所述銅襯底上形成六邊形鑲嵌的第一掩膜圖形；步驟3）在具有掩膜圖形的銅襯底上沉積一層金屬鎳，對所述金屬鎳進行第一類型的離子注入；步驟4）進行第一退火，形成具有第一類型離子的銅鎳合金，對注入后的銅鎳合金層進行減薄，直到漏出掩膜圖形，去除掩膜圖形，形成六邊形的島；步驟5）在具有六邊形的島上再沉積一層鎳；步驟6）在形成第二掩膜圖形，所述第二掩膜圖形覆蓋六邊形的島，暴露出六邊形的島之外的金屬鎳層；步驟7）對島之外的金屬鎳層進行第二類型離子的注入；步驟8）去除所述第二掩膜圖形，進行第二退火，在六邊形的島周圍形成具有第二類型離子的銅鎳合金的鑲嵌結構；步驟9）對銅鎳合金層進行拋光形成平整的表面，形成石墨烯沉積襯底；步驟10）在石墨烯沉積襯底通過化學氣相沉積形成一層鑲嵌式石墨烯PN結；步驟11）在鑲嵌式石墨烯PN結上形成電極陣列。

2.根據權利要求1所述的鑲嵌式石墨烯PN結的制造方法，其特征在于，所述第一類型的離子為p型摻雜元素，所述第二類型的離子為n型摻雜元素。

3.根據權利要求2所述的鑲嵌式石墨烯PN結的制造方法，其特征在于，所述第一類型的離子為B、S組成的組。

4.根據權利要求2所述的鑲嵌式石墨烯PN結的制造方法，其特征在于，所述第二類型的離子為N、P、As組成的組。

5.根據權利要求3所述的鑲嵌式石墨烯PN結的制造方法，其特征在于，所述第一類型離子在進行離子注入時的劑量為10¹⁶-10¹⁸，能量為10-20KeV。

6.根據權利要求4所述的鑲嵌式石墨烯PN結的制造方法，其特征在于，所述第二類型離子在進行離子注入時的劑量為10¹⁵-10¹⁷，能量為5-15KeV。

7.根據權利要求1所述的鑲嵌式石墨烯PN結的制造方法，其特征在于，所述第一退火的溫度為850-1000℃，退火時間為40-80分鐘，所述第二退火的溫度為900-1500℃，退火時間為30-60分鐘。