[发明专利]制造部分独立式石墨烯晶体膜的方法和包括这样的膜的器件

权利要求书

1.一种制造部分独立式石墨烯晶体膜（16,16'）的方法，所述方法包括：

提供在第一表面上承载用于形成石墨烯晶体层的催化剂层（14）的载体；

在催化剂层上形成石墨烯晶体膜；

利用保护层（18）覆盖至少石墨烯晶体膜；

蚀刻载体的第二表面中的腔体（24），第二表面与第一表面相对，所述腔体终止于催化剂层上；

从腔体蚀刻催化剂层的所暴露部分；以及

移除保护层，从而获得在所述腔体之上独立并且仅在边缘区域中由载体支撑的石墨烯晶体膜。

2.权利要求1的方法，其中石墨烯晶体膜具有0.3-50nm范围中的厚度。

3.权利要求2的方法，其中石墨烯晶体膜具有20-40nm范围中的厚度。

4.权利要求1的方法，其中石墨烯晶体膜是单个层。

5.权利要求1-4中任一个的方法，其中催化剂层（14）是铜、镍、铂或钌层中的一个。

6.权利要求1-4中任一个的方法，其中载体是具有氧化物层（12）的硅衬底，并且其中保护层（18）是氮化物层，所述氮化物层附加地覆盖氧化物层的所暴露部分。

7.权利要求6的方法，其中蚀刻硅衬底的第二表面中的腔体的步骤包括：

蚀刻第二表面上的氮化物和氧化物层（12,18）以暴露硅衬底；

蚀刻硅衬底以暴露第一表面处的氧化物层；以及

蚀刻第一表面处的氧化物层以暴露催化剂层。

8.权利要求7的方法，还包括提供覆盖石墨烯晶体膜（16）的保护层（18）之上的另外的氧化物层（20），并且其中蚀刻第一表面处的氧化物层（12）以暴露催化剂层（14）的步骤还包括蚀刻另外的氧化物层以暴露所述保护层。

9.一种包括部分独立式石墨烯晶体膜的器件（1），包括：

载体；

通过载体的腔体（24）；以及

具有所述腔体之上的独立式部分（16'）的石墨烯晶体膜（16），其中石墨烯晶体膜仅在边缘区域中由载体支撑并且通过用于形成石墨烯晶体膜的催化剂层（14）与所述载体分离。

10.权利要求9的器件，其中石墨烯晶体膜（16）具有0.3-50nm范围中的厚度。

11.权利要求10的器件，其中石墨烯晶体膜是单个层。

12.权利要求9-11中任一个的器件，其中载体是硅衬底，并且催化剂层是铜、镍和钌层中的一个。

13.权利要求9-11中任一个的器件，其中石墨烯晶体膜（16）实现为气体屏障或隔膜。