[发明专利]基于Ni膜退火向SiC注Si的石墨烯纳米带制备方法

摘要

本发明公开了一种基于Ni膜退火向SiC注Si的石墨烯纳米带制备方法，主要解决现有技术制备的石墨烯表面不光滑、连续性不好，且导致制作器件时由于光刻工艺使石墨烯中的电子迁移率降低的问题。其实现步骤是：先对SiC样片进行标准清洗；再在清洗后的SiC样片上选取注入区，并注入Si离子；然后将SiC样片置于外延炉中，加热至1200-1300℃，保持恒温时间为30-90min,注入区的SiC热解生成碳膜；然后在Si基体上电子束沉积350-600nm厚的Ni膜；再将生成的碳膜样片置于Ni膜上，并将它们一同置于Ar气中，在温度为900-1200℃下退火10-20min，使碳膜重构成石墨烯纳米带。本发明工艺简单，安全性高，注入区的SiC热解温度降低，且生成的石墨烯纳米带表面光滑，连续性好，可用于制作微电子器件。

主权项

一种基于Ni膜退火向SiC注Si的石墨烯纳米带制备方法，包括以下步骤：（1）对SiC样片进行清洗，以去除表面污染物；（2）在清洗后的SiC样片中的指定区域，注入能量为15‑30keV，剂量为5×1014~5×1017cm‑2的Si离子；（3）将注入Si离子后的SiC样片放入压强为0.5~1×10‑6Torr的外延炉中，并向其中通入Ar气，再加热至1200‑1300℃，保持恒温时间为30‑90min，使指定区域的SiC热解生成碳膜；（4）在Si衬底样片上采用电子束沉积350‑600nm厚的Ni膜；（5）将生成的碳膜样片置于Ni膜上，再将它们一同置于外延炉中，并向外延炉中通入Ar气，在温度为900‑1200℃下退火10‑20分钟，使碳膜依附在Ni膜上重构成石墨烯纳米带，最后从石墨烯纳米带样片上取开Ni膜。