[發(fā)明專利]一種銅基織構(gòu)薄膜襯底上制備石墨烯單晶晶圓的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010620665.8
• 申請日: 2020-06-30
• 公開（公告）號: CN111705359B
• 公開（公告）日: 2022-07-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張學富;吳天如;王浩敏;于慶凱;謝曉明
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所
• 主分類號: C30B25/18
• 分類號: C30B25/18;C30B29/02;C23C14/35;C23C14/18
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 余永莉

1.一種銅基織構(gòu)薄膜襯底上制備石墨烯單晶晶圓的方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：通過采用磁控濺射法于常溫下在藍寶石的表面沉積制備提供一種銅基織構(gòu)薄膜襯底，所述銅基織構(gòu)薄膜襯底由主體元素銅和輔助元素鎳構(gòu)成，其中，銅是必需元素，輔助元素鎳的原子數(shù)占所述銅基織構(gòu)薄膜襯底的原子總數(shù)比是15%，將所述銅基織構(gòu)薄膜襯底置于化學氣相沉積系統(tǒng)中在氬氣、氫氣氣體氛圍中進行退火處理，退火溫度為1000℃，退火時間為60min，氬氣和氫氣流量比為（50sccm～500sccm）:（10sccm～100sccm），經(jīng)過退火處理后的銅基織構(gòu)薄膜襯底的XRD取向圖譜如說明書附圖圖4所示的銅基（111）織構(gòu)薄膜，面外取向是（111）擇優(yōu)取向，面內(nèi)晶疇間呈60度夾角；以及

S2：通入氣態(tài)碳源，在步驟S1）經(jīng)過退火處理得到的銅基織構(gòu)薄膜襯底表面外延生長石墨烯單晶晶圓，石墨烯的生長溫度為1000℃，生長時間為10min，氬氣和氫氣流量比為（50sccm～500sccm）:（10sccm～100sccm），生長石墨烯的氣態(tài)碳源為甲烷、乙烷、乙炔、乙烯中的一種或任意組合。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟S1中，所述銅基織構(gòu)薄膜襯底的厚度為10nm～3000 nm。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟S2中，生長石墨烯的氣態(tài)碳源為甲烷、乙烷、乙炔、乙烯中的一種或任意組合。