[发明专利]基于飞秒激光的大规模阵列石墨烯纳机电谐振器制备方法

摘要

本发明公开一种基于飞秒激光的大规模阵列石墨烯纳机电谐振器制备方法，在SiO₂/Si衬底的表面溅射TiW合金和Au，通过化学汽相淀积法制备出单层石墨烯薄膜，将单层石墨烯薄膜转移到TiW/Au连线之上；采用飞秒激光扫描切割相邻两个TiW/Au连线和相邻两个Au电极片之间的单层石墨烯薄膜区域，形成阵列石墨烯纳机电谐振器，飞秒激光能量密度大于0.16~0.21J/cm²；本发明结合传统的CMOS工艺与飞秒激光微加工技术该制备过程，完全采用自下而上的制备工艺，既不需要旋涂光刻胶，又规避了等离子体刻蚀，减少了对石墨烯的二次污染，大大提高了纳机电谐振器的谐振频率和品质因数，同时也极大降低了制作成本。

主权项

一种基于飞秒激光的大规模阵列石墨烯纳机电谐振器制备方法，其特征是采用以下步骤：（1）在n型Si 衬底表面热生长SiO₂绝缘层，形成SiO₂/Si衬底；（2）在SiO₂/Si衬底的表面溅射TiW合金和Au；用1号掩膜版光刻，显影后，在金属腐蚀液中腐蚀形成阵列的TiW/Au连线和阵列的Au 电极片；（3）用2号掩膜版进行光刻，显影后，用反应离子刻蚀TiW/Au连线之间的SiO₂绝缘层，形成阵列的沟槽， _{（4）通过化学汽相淀积法制备出单层石墨烯薄膜，将单层石墨烯薄膜转移到TiW/Au连线之上，使大量的单层石墨烯薄膜悬置在沟槽的上面形成谐振梁；（5）采用飞秒激光扫描切割相邻两个TiW/Au连线和相邻两个Au 电极片之间的单层石墨烯薄膜区域，形成阵列石墨烯纳机电谐振器，飞秒激光的能量密度大于0.16 ~ 0.21 J/cm²。}