[發明專利]一種uCVD石墨烯制備加熱平臺設計方法及系統在審

申請號：	202210108212.6	申請日：	2022-01-28
公開（公告）號：	CN114444359A	公開（公告）日：	2022-05-06
發明（設計）人：	閉呂慶	申請（專利權）人：	玉林師范學院
主分類號：	G06F30/23	分類號：	G06F30/23;G06F30/392;G06F119/08
代理公司：	廣州海心聯合專利代理事務所(普通合伙) 44295	代理人：	莫秀波
地址：	537000 廣西***	國省代碼：	廣西;45
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種 ucvd 石墨制備加熱平臺設計方法系統
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【說明書】：

本發明公開了一種uCVD石墨烯制備加熱平臺設計方法，涉及石墨烯制備技術領域，解決加熱平臺設計效率低的技術問題，方法包括：構建基于SOI晶圓的基礎加熱微芯片結構，基礎加熱微芯片結構包括自上而下依次連接的Cu層、SiO₂層、Si層；對基礎加熱微芯片結構的Si層輸入電流，求解加熱曲線，根據加熱曲線分析Si層的電阻率對加熱的影響，并確定適當的Si層的電阻率，根據確定的Si層的電阻率確定Si層的摻雜；在基礎加熱微芯片結構的各層厚度固定的前提下，分別改變長度和寬度，并求解對應的加熱曲線，根據兩個加熱曲線確定基礎加熱微芯片結構的長度和寬度；在有限元分析軟件上對基礎加熱微芯片結構進行熱電仿真，以驗證其是否滿足要求。

技術領域

本發明涉及石墨烯制備技術領域，更具體地說，它涉及一種uCVD石墨烯制備加熱平臺設計方法及系統。

背景技術

uCVD制備系統是由Berkeley大學的相關研究人員于2009年首次提出，是一種化學氣相沉積法的改進方法。它除了具備CVD方法的各種優點外，還避免了CVD反應時間長、生長效率低、重復實驗周期長、實驗成本高等缺點，并具有程序控制、小型化、快速制備等特點。在uCVD方法中，用于加熱催化劑并在表面生長石墨烯的微芯加熱平臺是制備系統的核心組件，也是影響石墨烯生長質量的最關鍵部件。

目前，加熱平臺先是按照設計要求制作出實物，再通過實際驗證其加熱性能是否達到要求，如果未達到要求，則需要對實物進行反復修改和驗證，生產周期長，成本高。

發明內容

本發明要解決的技術問題是針對現有技術的上述不足，本發明的目的是提供一種uCVD石墨烯制備加熱平臺設計方法及系統，可以縮短加熱平臺的生產周期、降低成本。

本發明提供一種uCVD石墨烯制備加熱平臺設計方法，包括：

步驟S1.構建基于SOI晶圓的基礎加熱微芯片結構，所述基礎加熱微芯片結構包括自上而下依次連接的Cu層、SiO₂層、Si層；

步驟S2.對所述基礎加熱微芯片結構的Si層輸入電流，求解加熱曲線，根據加熱曲線分析Si層的電阻率對加熱的影響，并確定適當的Si層的電阻率，根據確定的Si層的電阻率確定Si層的摻雜；

步驟S3.在所述基礎加熱微芯片結構的各層厚度固定的前提下，分別改變長度和寬度，并求解對應的加熱曲線，根據兩個加熱曲線確定所述基礎加熱微芯片結構的長度和寬度；

步驟S4.在有限元分析軟件上對步驟S3得到的基礎加熱微芯片結構進行熱電仿真，以驗證其是否滿足要求。

作為進一步地改選在步驟S1中，通過UG或PRO/E或SolidWorks或CATIA構建基礎加熱微芯片結構。

進一步地，在步驟S2中，將所述基礎加熱微芯片結構放入一個密封腔內并通電進行加熱，根據焦耳定律，基礎加熱微芯片結構產生的能量為：

Q＝I²Rt (1)

其中，I為通入的電流，t為加熱時長，R為Si層的電阻，