[发明专利]一种绝缘衬底图形化直接生长石墨烯的工艺方法

摘要

一种绝缘衬底图形化直接生长石墨烯的工艺方法，属于石墨烯材料制备领域。绝缘衬底直接生长石墨烯和在此基础上进行的石墨烯图形化生长。通过在绝缘衬底上首先镀上一层铜作为催化剂，然后在铜的催化下石墨烯会生长在镀铜的表面，再保持高温退火使铜挥发，铜挥发后，石墨烯会落在绝缘衬底表面，达到绝缘衬底直接生长石墨烯的目的。之后，在直接生长的基础上，通过光刻工艺使镀的铜具有一定的图形，与之相对应的，在铜上生长出的石墨烯也具有了相同的图形，达到绝缘衬底图形化直接生长石墨烯的目的。本发明通过直接生长的工艺，避免了石墨烯转移工艺中石墨烯的损坏，成本较低，适合大规模批量生产石墨烯。

主权项

1.一种绝缘衬底图形化直接生长石墨烯的工艺方法，其特征在于：通过化学气相沉积法在不具有石墨烯生长催化作用的绝缘衬底上直接生长石墨烯；S1将带有300nm二氧化硅层的硅片洗净后，光刻—溅射—剥离制备钛铂电极，钛铂的厚度分别为15nm和100nm；S2通过光刻—溅射—剥离镀一层60nm厚的铜薄膜，溅射功率为400W；S3采用垂直冷壁式CVD设备制备石墨烯，温度为960℃，甲烷流量30sccm，氢气流量20sccm，气压6mbar，生长时间5min，在铜薄膜上生长出一层石墨烯薄膜；S4保持这个温度与气体流量不变，持续退火，使铜完全挥发干净，石墨烯最终会落在衬底上，得到石墨烯场效应晶体管器件。