[发明专利]一种对石墨或石墨烯进行各向异性刻蚀的方法

权利要求书

1.一种对石墨或石墨烯进行各向异性刻蚀的方法，以利用这种方法来实现石墨烯晶向定位、石墨烯的加工剪裁及图案化，其特征在于，该方法包括：

采用含氢等离子体对石墨或石墨烯的表面进行各向异性刻蚀，在石墨或石墨烯表面形成多个规则的六角形空洞，该多个六角形空洞均具有相同的取向，该取向与石墨烯的晶向是匹配的，且刻蚀边缘具有原子级平整，边缘结构均为zigzag构型。

2.根据权利要求1所述的对石墨或石墨烯进行各向异性刻蚀的方法，其特征在于，所述采用含氢等离子体对石墨或石墨烯的表面进行各向异性刻蚀，是根据含氢等离子体对石墨或石墨烯表面各个方向的刻蚀速度不一样的特性实现的。

3.根据权利要求1所述的对石墨或石墨烯进行各向异性刻蚀的方法，其特征在于，所述采用含氢等离子体对石墨或石墨烯的表面进行各向异性刻蚀，是利用了含氢等离子体和石墨或石墨烯在特定条件下反应进行的，该特定条件为：

反应温度：200～520℃，气压：0.3～0.4Torr，氢等离子体功率：50～100W，刻蚀速度：5nm/分钟。

4.根据权利要求1所述的对石墨或石墨烯进行各向异性刻蚀的方法，其特征在于，该方法在形成多个规则的六角形空洞之后还包括：采用氢气钝化刻蚀边缘。

5.根据权利要求4所述的对石墨或石墨烯进行各向异性刻蚀的方法，其特征在于，该方法在采用氢气钝化刻蚀边缘之后还包括：根据刻蚀的六角形空洞，确定石墨烯的晶向。

6.根据权利要求5所述的对石墨或石墨烯进行各向异性刻蚀的方法，其特征在于，该方法在确定石墨烯的晶向之后还包括：根据石墨烯的晶向，按照器件要求，结合微加工技术设计写入各种石墨烯图案和纳米条带图形。

7.根据权利要求6所述的对石墨或石墨烯进行各向异性刻蚀的方法，其特征在于，所述各种石墨烯图案至少包括：Y、Z或工。

8.根据权利要求6所述的对石墨或石墨烯进行各向异性刻蚀的方法，其特征在于，该方法在写入各种石墨烯图案和纳米条带图形之后还包括：再次采用氢等离子体对石墨或石墨烯的表面进一步进行各向异性刻蚀，加工获得任意设计方向的石墨烯图案；剪裁石墨烯，获得具有原子级平整的zigzag边缘；获得尺寸小于10nm、具有原子级平整的zigzag边缘的石墨烯纳米条带。

9.根据权利要求1所述的对石墨或石墨烯进行各向异性刻蚀的方法，其特征在于，该方法中采用的刻蚀为干法刻蚀，或者是气相刻蚀。