[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，该基底具有一支持外延生长的外延生长面；

在所述外延生长面生长一第一外延层；

在所述第一外延层远离基底的表面设置一石墨烯层，所述石墨烯层具有多个空隙；以及

在所述设置有石墨烯层的第一外延层表面生长一第二外延层。

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，所述石墨烯层仅包括石墨烯材料。

3.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薄膜或多层石墨烯薄膜。

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，所述石墨烯层具有多个空隙，且所述外延层从所述基底的外延生长面通过该空隙暴露的部分生长。

5.如权利要求4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。

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第一外延层表面；以及

将该单层石墨烯薄膜图案化。

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，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。

8.如权利要求6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。

9.如权利要求8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。

10.如权利要求9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。

11.如权利要求10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。

12.如权利要求10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。

13.如权利要求1所述的外延结构体的制备方法，其特征在于，所述石墨烯层的制备方法包括以下步骤：

提供一衬底，对所述衬底进行表面处理形成浸润区域与不浸润区域；

制备石墨烯粉末溶液；

将石墨烯粉末溶液滴到衬底的表面，并进行甩膜旋涂处理，形成图案化的石墨烯；

将所述图案化的石墨烯转移的到所述第一外延层的表面。

14.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，所述石墨烯层通过直接将所述石墨烯粉末分散在所述第一外延层的表面形成。

15.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。

16.如权利要求1所述的外延结构体的制备方法，其特征在于，所述第二外延层从所述第一外延层通过该空隙暴露的部分生长。

17.如权利要求1所述的外延结构体的制备方法，其特征在于，所述图案化的石墨烯层为一具有多个空隙的连续整体结构。

18.如权利要求1所述的外延结构体的制备方法，其特征在于，所述图案化的石墨烯层为多个间隔设置的条形石墨烯。

19.如权利要求1所述的外延结构体的制备方法，其特征在于，所述第二外延层为一半导体外延层、金属外延层或合金外延层。

20.如权利要求1所述的外延结构体的制备方法，其特征在于，在生长第一外延层之前进一步包括一在所述基底的外延生长面设置一石墨烯层的步骤。