[发明专利]一种晶圆级单晶铜箔的制备方法及规整石墨烯的制备方法

说明书

本发明公开了一种晶圆级单晶铜箔的制备方法及规整石墨烯的制备方法。所述晶圆级单晶铜箔的制备方法，包括：对多晶铜箔的边缘进行切口处理，得到具有切口的多晶铜箔；将所述具有切口的多晶铜箔在氢气气氛下进行退火处理，得到所述单晶铜箔。本发明所述晶圆级单晶铜箔的制备方法具有工艺简单、效率高、快速节能的特点，可以快速制备得到面积大、单晶度高、平整度高的单晶铜。

技术领域

本发明涉及化学领域，尤其涉及一种晶圆级单晶铜箔的制备方法及规整石墨烯的制备方法。

背景技术

铜的晶界中含有高密度的位错和点缺陷，晶界处的电子散射使其电子性能显著降低。而不含晶界的单晶铜，其电学性能明显强于多晶铜。

制备晶面(111)单晶铜箔或铜薄膜的传统方法为高温退火多晶铜或在单晶无机基底上沉积铜薄膜。

其中，对于铜薄膜沉积法，需要单晶无机衬底作为制备单晶金属的外延衬底；此外，沉积铜薄膜后，进行退火后处理也是必要的，但孪晶界的形成是仍然是不可避免的。尽管完全消除孪晶边界是困难的，最近，控制衬底表面的修饰和调整铜沉积条件已经被用来延缓孪晶界的形成。

高温退火多晶铜是通过高温退火来扩大晶粒尺寸。晶界迁移主要是基于晶粒异常生长的机理。靠近熔点的高温退火为晶粒生长提供了活化能。由于面心立方(fcc)金属的结晶面是热力学稳定的状态，Cu(111)一般是退火后最终产物。2014年，Park团队和合作者首次利用高温退火方法报道了长度接近16cm的单晶Cu(111)。最近，Ruoff的研究小组采用无接触退火12 小时的方法制备了面积约为16平方厘米的单晶Cu(111)。无接触退火过程通过最小化接触应力确保了大型晶粒的生长，但仍然需要较长的加热时间。可见，如何高效地制备大面积单晶铜仍然具有较大挑战性。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种晶圆级单晶铜箔的制备方法及规整石墨烯的制备方法晶圆级单晶铜箔的制备方法，旨在解决如何高效地制备大面积单晶铜的问题。

一种晶圆级单晶铜箔的制备方法，其中，包括：

对多晶铜箔的边缘进行切口处理，得到具有切口的多晶铜箔；

将所述具有切口的多晶铜箔在氢气气氛下进行退火处理，得到所述单晶铜箔。

所述的晶圆级单晶铜箔的制备方法，其中，所述多晶铜箔上的切口为直线切口。

所述的晶圆级单晶铜箔的制备方法，其中，所述多晶铜箔上的切口的深度为0.1～10mm。

所述的晶圆级单晶铜箔的制备方法，其中，所述多晶铜箔上的切口的数量为多个，其中，相邻切口相隔宽度为5～50mm。

所述的晶圆级单晶铜箔的制备方法，其中，所述对多晶铜箔的边缘进行切口处理，得到具有切口的多晶铜箔的步骤之后，还包括步骤：

将所述具有切口的多晶铜箔进行浸泡清洗、吹干。

所述的晶圆级单晶铜箔的制备方法，其中，所述将所述具有切口的多晶铜箔在氢气气氛下进行退火处理包括：

将所述切口的多晶铜箔固定在支架上，使所述多晶铜箔的切口向所述支架的外侧伸出；

将所述固定有多晶铜箔的支架装入加热炉中，通入惰性气氛对所述加热炉进行除氧处理；

向加热炉中通入氢气进行退火处理。

所述的晶圆级单晶铜箔的制备方法，其中，所述支架为石英支架。

所述的晶圆级单晶铜箔的制备方法，其中，所述向加热炉中通入氢气进行退火处理，包括：