[发明专利]一种可控石墨烯阵列的制备方法

摘要

本发明提供一种可控石墨烯阵列的制备方法，采用晶向相同的两硅衬底进行小角度键合形成方形网格状的螺旋位错，由于位错引起硅表面应力分布不均，利用应力选择性腐蚀，对位错线影响的垂向对应的区域进行刻蚀，形成正方形网格状的图形化硅岛，采用电子束外延形成具有偏析特性的金属纳米颗粒，最后采用化学气相沉积法与偏析方法制备出所述石墨烯阵列。采用本发明制备的石墨烯阵列具有很高的可控性和可靠性，石墨烯阵列的分布通过硅硅小角度键合进行控制，可达到较高的精度。本发明制备方法工艺简单，效果显著，且兼容于一般的半导体工艺，适用于工业生产。

主权项

一种可控石墨烯阵列的制备方法，其特征在于，所述制备方法至少包括以下步骤：1)提供一SOI衬底及与所述SOI衬底的顶硅层具有相同晶向的硅衬底，将所述顶硅层与硅衬底进行扭转键合，使键合后的顶硅层的晶向与该硅衬底的晶向呈预设夹角，以在键合界面形成具有网格状分布的螺旋位错的位错线；2)去除所述SOI衬底的背衬底及绝缘层以露出所述顶硅层的背表面，刻蚀所述顶硅层的背表面以在各该位错线影响的垂向对应的区域形成凹槽结构，其中，凹槽结构之间具有平台结构；3)在所述各该平台结构表面形成具有石墨烯偏析特性的金属纳米颗粒，然后采用化学气相沉积法在各该金属纳米颗粒表面形成碳‑金属固溶体，最后对所述碳‑金属固溶体进行降温偏析以完成所述石墨烯阵列的制备。