[发明专利]基于MOCVD设备的圆片级石墨烯可控外延方法有效
| 申请号： | 201310646117.2 | 申请日： | 2013-12-03 |
| 公开（公告）号： | CN103590099A | 公开（公告）日： | 2014-02-19 |
| 发明（设计）人： | 王东;韩砀;宁静;闫景东;柴正;张进成;郝跃 | 申请（专利权）人： | 西安电子科技大学 |
| 主分类号： | C30B25/02 | 分类号： | C30B25/02;C30B29/02 |
| 代理公司： | 陕西电子工业专利中心 61205 | 代理人： | 王品华;朱红星 |
| 地址： | 710071*** | 国省代码： | 陕西;61 |
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| 摘要： | 本发明公开了一种基于MOCVD设备的圆片级石墨烯可控外延方法，主要解决现有技术工序复杂和有效面积小的问题。其实现步骤如下：（1）将圆片级衬底放入MOCVD生长室，并向反应室通入H2，对衬底表面进行预处理；（2）向反应室通入过渡族金属有机源五戊铜或二茂镍，原位淀积金属薄膜；（3）向反应室通入H2，对步骤（2）中淀积的金属薄膜进行原位退火；（4）向反应室通入Ar和CH4，使C原子溶解于金属薄膜中或吸附于金属薄膜的表面上；（5）向反应室通入BH3或NH3，使得B或N原子溶解于金属薄膜中；（6）自然降温到100℃以下，使C原子从金属薄膜中偏析出来，形成石墨烯薄膜。本发明工艺简单，生长的石墨烯有效面积大，可用于石墨烯器件的制造。 | ||
| 搜索关键词： | 基于 mocvd 设备 圆片级 石墨 可控 外延 方法 | ||
【主权项】：
一种基于MOCVD设备的圆片级石墨烯可控外延方法，包括如下步骤：（1）将圆片级的衬底放入MOCVD生长室，向反应室通入H2进行衬底表面预处理，其工艺条件为：气体流量1～20sccm，反应室真空度0.1～1Torr，衬底温度900～1000℃，预处理时间1～10min；（2）向反应室通入五戊铜，原位淀积过渡族金属薄膜1～5μm，其工艺条件为：反应室气压0.1～5Torr，五戊铜流量100～1000sccm，衬底温度100～700℃，时间1～5h；（3）向反应室通入H2，对淀积的金属薄膜进行原位退火，其工艺条件为：H2流量1～20sccm，温度900～1000℃，时间20～60min，气压1～50Torr；（4）向反应室通入Ar和CH4，并进行升温，在1000～1100℃的高温下，使CH4分解为C原子，并溶解于金属薄膜中或吸附于金属薄膜的表面，其工艺条件为：Ar流量20～200sccm，CH4流量1～20sccm，反应室气压0.1～1Torr，升温和保持时间共20～60min；（5）维持步骤（4）中的工艺条件不变，再向反应室通入流量为0.1～5sccm的BH3，使B原子溶解于金属薄膜中或吸附于金属薄膜的表面；（6）保持步骤（4）中的Ar和CH4流量不变，将反应室自然降温到100℃以下，使C原子从金属薄膜中偏析出来，形成石墨烯薄膜。
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