[发明专利]一种晶圆级石墨烯微纳米单晶阵列的制备方法有效
| 申请号： | 201810369683.6 | 申请日： | 2018-04-24 |
| 公开（公告）号： | CN108441948B | 公开（公告）日： | 2020-01-10 |
| 发明（设计）人： | 王帅;郭巍;池凯 | 申请（专利权）人： | 华中科技大学 |
| 主分类号： | C30B29/02 | 分类号： | C30B29/02;C30B25/16 |
| 代理公司： | 42201 华中科技大学专利中心 | 代理人： | 曹葆青;李智 |
| 地址： | 430074 湖北*** | 国省代码： | 湖北;42 |
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| 摘要： | 本发明属于石墨烯材料合成制备技术领域，更具体地，涉及一种晶圆级石墨烯微纳米单晶阵列的制备方法。在含有甲烷和氧气的混合气氛中，在多晶铜箔表面进行化学气相沉积法生长获得石墨烯微纳米单晶阵列，其中甲烷作为石墨烯生长的碳源，铜箔作为石墨烯生长的催化基底，氧气作为所述石墨烯单晶阵列形成过程中的刻蚀气体。本发明提出的方法，用简单的一步化学气相沉积法直接制备出石墨烯阵列结构，克服了石墨烯薄膜在后续应用中需要进行复杂的微纳米加工、刻蚀等繁琐步骤的缺点，实现了大面积微纳米石墨烯单晶的低成本快速制备，便于在大规模器件制备中的应用。 | ||
| 搜索关键词： | 石墨烯 单晶 微纳米 化学气相沉积 甲烷 制备 种晶 生长 氧气 制备技术领域 石墨烯薄膜 石墨烯材料 微纳米加工 繁琐步骤 混合气氛 刻蚀气体 快速制备 器件制备 铜箔表面 阵列结构 直接制备 催化基 低成本 多晶 刻蚀 铜箔 应用 合成 | ||
【主权项】：
1.一种石墨烯微纳米单晶阵列的制备方法，其特征在于，在含有甲烷和氧气的混合气氛中，在铜箔表面采用化学气相沉积法制备石墨烯微纳米单晶阵列，其中甲烷作为石墨烯生长的碳源，所述铜箔作为石墨烯生长的催化基底，氧气作为所述石墨烯单晶阵列形成过程中的刻蚀气体；/n所述的制备方法，具体包括如下步骤：/n(1)金属铜箔的升温：将清洗干净且干燥的铜箔置于化学气相沉积系统中，通入氩气，在30－60分钟内升温至1000－1030℃，然后通入氢气，使氢气占该系统中混合气的体积分数为1.8-2.1％，继续升温至1050－1070℃，并保持该温度范围10－30分钟；/n(2)石墨烯单晶阵列的直接生长：按照相同的流量继续通入氩气和氢气，同时向步骤(1)所述化学气相沉积系统中通入甲烷和氧气，使甲烷占该系统中混合气的体积百分数为0.01－0.02％，氧气占该系统中混合气的体积百分数为0.004－0.008％，常压下在1050－1070℃使石墨烯生长5至10小时后降温，得到生长在铜箔表面的石墨烯微纳米单晶阵列。/n
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