[发明专利]一种离子注入制备氮掺杂石墨烯的方法在审
| 申请号： | 201810162045.7 | 申请日： | 2018-02-27 |
| 公开（公告）号： | CN108364856A | 公开（公告）日： | 2018-08-03 |
| 发明（设计）人： | 赵子强;赵云彪;付恩刚;王绪;韩冬 | 申请（专利权）人： | 北京大学 |
| 主分类号： | H01L21/02 | 分类号： | H01L21/02;H01L21/265;H01L21/324 |
| 代理公司： | 北京高沃律师事务所 11569 | 代理人： | 刘奇 |
| 地址： | 100089*** | 国省代码： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 衬底 氮掺杂石墨烯 氮掺杂 氮原子 多层膜 非晶 掺杂量 氮离子 制备 离子 退火 离子注入参数 离子注入技术 电子迁移率 固态碳源 一步制备 依次设置 可替换 石墨烯 碳原子 偏析 | ||
1.一种离子注入制备氮掺杂石墨烯的方法，包括以下步骤：
(1)提供多层膜衬底，所述多层膜衬底包括依次设置的Si层、SiO2层、非晶SiC层、Cu层和Ni层；所述非晶SiC层可替换为DLC膜；
(2)在所述多层膜衬底的Ni层表面进行氮离子注入，得到氮掺杂衬底；
(3)将所述氮掺杂衬底进行退火，得到氮掺杂石墨烯。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)多层膜衬底中非晶SiC层或DLC膜的厚度为10～50nm。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)多层膜衬底中非晶SiC层或DLC膜采用磁控溅射法制备。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)多层膜衬底中Cu层的厚度为50～200nm。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)多层膜衬底中Ni层的厚度为200～400nm。
6.根据权利要求1、4或5所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)多层膜衬底中Cu层和Ni层独立地采用过滤阴极真空电弧镀膜法制备。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(2)中氮离子注入的能量为30～100keV；氮离子注入的剂量为1×1015～1×1016ions·cm-2。
8.根据权利要求1或7所述的方法，其特征在于，所述氮离子注入在真空条件下进行，所述真空的压力为2×10-3～1×10-5Pa。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(3)中退火的温度为700～900℃，退火的时间为1～5min。
10.根据权利要求1或9所述的方法，其特征在于，所述退火的气氛为氮气和氢气混合气体。
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H01L 半导体器件；其他类目中不包括的电固体器件
H01L21-00 专门适用于制造或处理半导体或固体器件或其部件的方法或设备
H01L21-02 .半导体器件或其部件的制造或处理
H01L21-64 .非专门适用于包含在H01L 31/00至H01L 51/00各组的单个器件所使用的除半导体器件之外的固体器件或其部件的制造或处理
H01L21-66 .在制造或处理过程中的测试或测量
H01L21-67 .专门适用于在制造或处理过程中处理半导体或电固体器件的装置；专门适合于在半导体或电固体器件或部件的制造或处理过程中处理晶片的装置
H01L21-70 .由在一共用基片内或其上形成的多个固态组件或集成电路组成的器件或其部件的制造或处理；集成电路器件或其特殊部件的制造
