[发明专利]外延结构体的制备方法

权利要求书

1.一种外延结构体的制备方法，其包括以下步骤：

提供一基底，该基底具有一外延生长面；

处理所述外延生长面，形成多个微米级凹陷，从而形成一图案化的表面；

在所述图案化的表面设置一石墨烯层，所述石墨烯层具有多个空隙，所述外延生长面的部分表面通过所述空隙暴露出来；

在所述基底设置有石墨烯层的外延生长面生长一外延层。

2.如权利要求1所述的外延结构体的制备方法，其特征在于，通过湿法刻蚀、干法刻蚀、等离子刻蚀或光刻蚀方法形成多个凹槽，构成所述凹陷。

3.如权利要求2所述的外延结构体的制备方法，其特征在于，所述凹槽刻蚀的宽度为1微米-50微米，所述凹槽间距为1微米-20微米。

4.如权利要求1所述的外延结构体的制备方法，其特征在于，所述石墨烯层仅包括石墨烯材料。

5.如权利要求1所述的外延结构体的制备方法，其特征在于，所述石墨烯层为分散的石墨烯粉末。

6.如权利要求1所述的外延结构体的制备方法，其特征在于，所述石墨烯层为一单层石墨烯或多个石墨烯组成的连续的整体结构。

7.如权利要求6所述的外延结构体的制备方法，其特征在于，将对应凹陷位置处的石墨烯层悬空设置于所述外延生长面。

8.如权利要求1所述的外延结构体的制备方法，其特征在于，所述凹陷为多个沿第一方向延伸的凹槽，所述石墨烯层中所述空隙沿第二方向延伸，所述第一方向垂直于第二方向。

9.如权利要求1所述的外延结构体的制备方法，其特征在于，将对应凹槽位置处的石墨烯层贴附于所述凹槽的底面及侧面。

10.如权利要求1所述的外延结构体的制备方法，其特征在于，所述石墨烯层中空隙从所述石墨烯层的厚度方向贯穿所述石墨烯层，所述外延层从所述外延生长面通过所述空隙生长出来。

11.如权利要求1所述的外延结构体的制备方法，其特征在于，所述空隙的尺寸为10纳米~120微米，所述石墨烯层的占空比为1:4~4:1。

12.如权利要求1所述的外延结构体的制备方法，其特征在于，所述石墨烯层为一图案化的单层石墨烯薄膜，其制备方法包括以下步骤：

制备一单层石墨烯薄膜；

将该单层石墨烯薄膜转移至所述基底的外延生长面；以及

将该单层石墨烯薄膜图案化。

13.如权利要求12所述的外延结构体的制备方法，其特征在于，所述单层石墨烯薄膜的制备方法为化学气相沉积法、机械剥离法、静电沉积法、碳化硅热解法、以及外延生长法中的一种或多种。

14.如权利要求12所述的外延结构体的制备方法，其特征在于，所述将该单层石墨烯薄膜图案化方法包括光催化二氧化钛切割法、离子束刻蚀法、原子力显微镜刻蚀法、以及等离子体刻蚀法中的一种或多种。

15.如权利要求12所述的外延结构体的制备方法，其特征在于，所述将该单层石墨烯薄膜图案化方法为光催化二氧化钛切割法，其具体包括以下步骤：

制备一图案化的金属钛层；

将该图案化的金属钛层加热氧化得到一图案化的二氧化钛层；

将该图案化的二氧化钛层与石墨烯薄膜接触，并采用紫外光照射该图案化的二氧化钛层；以及

去除图案化的二氧化钛层。

16.如权利要求15所述的外延结构体的制备方法，其特征在于，所述制备一图案化的金属钛层的方法为将金属钛直接沉积在一图案化的碳纳米管结构表面。

17.如权利要求16所述的外延结构体的制备方法，其特征在于，所述碳纳米管结构为一从碳纳米管阵列中拉取获得的碳纳米管膜。

18.如权利要求16所述的外延结构体的制备方法，其特征在于，所述将该图案化的金属钛层加热氧化的方法为给碳纳米管结构通入电流。

19.一种外延结构体的制备方法，其包括以下步骤：

提供一基底，该基底具有图案化的外延生长面；

在所述基底的外延生长面设置一石墨烯层，所述石墨烯层使所述外延生长面部分被覆盖且部分被暴露；以及

在基底的外延生长面生长外延层。