[发明专利]一种在绝缘衬底上制备石墨烯枝晶的方法

权利要求书

1.一种在绝缘衬底上制备石墨烯枝晶的方法，其特征在于：具体步骤为：

1)将绝缘衬底清洗，吹干；

2)将1)中吹干的衬底放入CVD管式炉中，管式炉抽真空，升温至200℃～300℃，通入氢气，温度升高至800℃～900℃时恒温刻蚀衬底表面；

3)氢气刻蚀后缓慢升温，升温至1050～1080℃，恒温，通入碳源和氢气，进行石墨烯生长；

4)生长结束，停止通入气体，先降温至700℃～800℃，再自然降温到室温，即得石墨烯枝晶；

步骤1)中绝缘衬底为硅片，所述硅片厚度为400-600μm；硅片表面为无定型SiO₂层，所述SiO₂层的厚度为100-400nm；SiO₂层表面经过抛光处理，Si表面未经过抛光处理。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述硅片厚度为450-550μm。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述SiO₂层的厚度为200-350nm。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤1)中采用化学清洗剂进行超声清洗，依次用化学清洗剂丙酮、乙醇和去离子水进行清洗，清洗的时间为8-12min。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤2)中CVD管式炉中的真空度压力为10^-5～10^-4mbar。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤2)中升温至200～300℃的升温速率为8-12℃/min，升温至800～900℃的升温速率为8-12℃/min；步骤2)中氢气的纯度大于99.9％，氢气流量为15～25sccm；步骤2)中恒温刻蚀的时间为30～60min。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：所述步骤2)中氢气流量为15～20sccm。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：所述步骤2)中恒温刻蚀的时间为30～40min。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤3)中升高温度至1050～1080℃时升温速率为4-6℃/min，恒温30min～120min，压力与步骤2)中的压力相同。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于：所述步骤3)中恒温100～120min。

11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤3)中通入的碳源为甲烷，甲烷的纯度大于99.9％，甲烷的流量为15～60sccm；通入的甲烷和氢气的比例为2:3～4:1。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于：所述步骤3)中甲烷的流量为25～40sccm。

13.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤4)中降温至700℃～800℃的降温速率为100～200℃/min。

14.权利要求1-13任一项所述的在绝缘衬底上制备石墨烯枝晶的方法制备得到在绝缘衬底上生长的石墨烯枝晶。

15.权利要求14所述的在绝缘衬底上生长的石墨烯枝晶在制备微电子器件中的应用。