[发明专利]通过MOCVD生产涂覆有石墨烯的发光装置的方法

说明书

本发明提供了用于生产光敏电子装置或发光电子装置的方法，所述方法包括：在MOCVD反应室中通过MOCVD形成光敏装置或发光装置；在MOCVD反应室中在光敏装置或发光装置上形成石墨烯层结构；其中所述石墨烯层结构包括2个至10个石墨烯层，优选2个至6个石墨烯层，并且其中所述石墨烯层结构提供所述装置的电触点。

本发明涉及用于生产光敏电子装置或发光电子装置的方法。特别地，本发明的方法提供了一种在装置上制造触点的改进方法，其中所述触点需要是导电的，而且需要是光透明的，本发明依靠石墨烯来实现这一点。

石墨烯是一种公知的材料，其具有许多由材料的理论上特殊的特性驱使而提出的应用。这样的特性和应用的良好实例详述在A.K.Geim和K.S.Novoselev的‘The Rise ofGraphene’,Nature Materials,第6卷,2007年3月,183-191中。

WO 2017/029470(其内容通过引用并入本文)公开了用于生产二维材料的方法。具体地，WO 2017/029470公开了生产二维材料(例如石墨烯)的方法，该方法包括：将保持在反应室内的基底加热至在前体的分解范围内并且允许由分解的前体所释放的物质形成石墨烯的温度；建立远离基底表面朝向前体的入口延伸的大的温度梯度(优选1000℃/米)；以及经由相对冷的入口并跨该温度梯度朝向基底表面引入前体。WO 2017/029470的方法可以使用气相外延(Vapour Phase Epitaxy，VPE)系统和金属-有机化学气相沉积(Metal-Organic Chemical Vapour Deposition，MOCVD)反应器来进行。

WO 2017/029470的方法提供了具有许多有利特性的二维材料，所述有利特性包括：非常好的晶体品质、大的材料晶粒尺寸、最少的材料缺陷、大的片材尺寸、以及是自支撑的。然而，仍然需要用于由二维材料制造装置的快速且低成本的加工方法。

US 2015/0044367公开了用于形成单层石墨烯-氮化硼异质结构的方法。具体地，该文献教导利用催化相互作用使含碳前体分解而在金属表面上形成石墨烯。此外，该过程似乎需要超低真空(1×10^-8托)。

US 2016/0240719涉及包含二维材料的半导体装置及其制造方法。该文献涉及CVD方法。

Zhao等人在Chinese Physics B，第23卷，第9期，2014中涉及使用化学气相沉积在氮化镓上生长石墨烯。具体地，该论文使用MOCVD以生长GaN，然后将晶片从MOCVD反应器转移至CVD反应器中以尝试生长石墨烯。

不论是US 2016/0240719还是Chinese Physics B，第23卷，第9期，2014，都没有提供显示石墨烯生产的结果。相反，很可能生产的是无定形碳。本领域中已知的是，为了通过CVD生产石墨烯，需要金属催化剂。

本发明的一个目的是提供用于生产光敏电子装置或发光电子装置的改进方法，该方法克服或基本上减少了与现有技术相关的问题，或者至少提供了其商业上有用的替代方案。

因此，本发明提供了用于生产光敏电子装置或发光电子装置的方法，该方法包括：

在MOCVD反应室中通过MOCVD形成光敏装置或发光装置；

在MOCVD反应室中通过MOCVD在光敏装置或发光装置上形成石墨烯层结构；

其中所述石墨烯层结构包括2个至10个石墨烯层，优选2个至6个石墨烯层，并且其中所述石墨烯层结构用于为装置提供电触点。

现在将进一步描述本公开。在以下段落中，更详细地限定本公开的不同方面/实施方案。除非明确相反地指出，否则如此限定的各方面/实施方案可以与任一其他方面/实施方案或更多个其他方面/实施方案组合。特别地，指出为优选或有利的任何特征可以与指出为优选或有利的任一其他特征或更多个其他特征组合。