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公开(公告)号：CN104562195A
公开(公告)日：2015-04-29
申请号：CN201310496579.0
申请日：2013-10-21
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
Abstract: 本发明提供一种石墨烯的生长方法，至少包括以下步骤：S1：提供一绝缘衬底，将所述绝缘衬底放置于生长腔室中；S2：将所述绝缘衬底加热到预设温度，并在所述生长腔室中引入含有催化元素的气体；S3：在所述生长腔室中通入碳源，在所述绝缘衬底上生长出石墨烯薄膜。本发明通过引入气态催化元素催化方式，在绝缘衬底上快速生长高质量石墨烯，避免了石墨烯的转移过程，能够提高石墨烯的生产产量，而且大大降低了石墨烯的生长成本，有利于批量生产；本发明生长的石墨烯可应用于新型石墨烯电子器件、石墨烯透明导电膜、透明导电涂层等领域。
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公开(公告)号：CN102433544A
公开(公告)日：2012-05-02
申请号：CN201210007583.1
申请日：2012-01-11
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 , 南京航空航天大学
CPC classification number: C23C16/26 , B82Y30/00 , B82Y40/00 , C01B32/186
Abstract: 本发明公开了一种多苯环碳源低温化学气相沉积生长大面积石墨烯的制备方法，以多苯环芳香族碳氢化合物作为碳源，采用碳源分解法或碳源旋涂法在铜箔表面生长出石墨烯。制得的石墨烯表面光滑平整、面积大、层数可控。相比传统的高温CVD法制备石墨烯薄层的方法，其制造成本大大降低，在高温、高频、大功率、光电子及抗辐射电子器件等方面具有巨大的应用潜力。
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公开(公告)号：CN111705359B
公开(公告)日：2022-07-05
申请号：CN202010620665.8
申请日：2020-06-30
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
Abstract: 本发明提供一种铜基织构薄膜衬底上制备石墨烯单晶晶圆的方法，包括以下步骤：S1：提供一种铜基织构薄膜衬底，将所述铜基织构薄膜衬底置于化学气相沉积系统中进行退火处理；以及S2：通入气态碳源，在所述铜基织构薄膜衬底表面外延生长石墨烯单晶晶圆。根据本发明提供的一种铜基织构薄膜衬底上制备石墨烯单晶晶圆的方法，解决了单晶衬底外延生长单晶石墨烯晶圆带来的高昂成本问题，有利于石墨烯单晶晶圆的规模化应用，对实现石墨烯在微电子领域中的广泛应用有着重要的意义。
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公开(公告)号：CN111717911A
公开(公告)日：2020-09-29
申请号：CN201911030351.6
申请日：2019-10-28
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
IPC: C01B32/188
Abstract: 本发明涉及二维材料制备技术领域，特别涉及一种石墨烯薄膜的制备方法，包括：在碳化硅基底上设置催化剂得到反应样品；将所述反应样品加热至第一预设温度；将所述反应样品保温第一预设时长；其中，所述催化剂的熔点低于第一预设温度，所述催化剂的沸点高于第一预设温度；所述碳化硅基底包含的硅原子能够溶解在液态的所述催化剂中。本发明采用液态催化剂，以碳化硅为基底及固态碳源，通过高温催化碳化硅热分解，并在液态催化剂中溶解硅原子，剩余碳原子在液态催化剂与碳化硅的界面处重排，生成石墨烯。无需额外气态碳源，降低了制备过程中的工艺难度，且所得石墨烯无需转移，在电子器件等方面具有巨大的应用潜力。
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公开(公告)号：CN111705359A
公开(公告)日：2020-09-25
申请号：CN202010620665.8
申请日：2020-06-30
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
Abstract: 本发明提供一种铜基织构薄膜衬底上制备石墨烯单晶晶圆的方法，包括以下步骤：S1：提供一种铜基织构薄膜衬底，将所述铜基织构薄膜衬底置于化学气相沉积系统中进行退火处理；以及S2：通入气态碳源，在所述铜基织构薄膜衬底表面外延生长石墨烯单晶晶圆。根据本发明提供的一种铜基织构薄膜衬底上制备石墨烯单晶晶圆的方法，解决了单晶衬底外延生长单晶石墨烯晶圆带来的高昂成本问题，有利于石墨烯单晶晶圆的规模化应用，对实现石墨烯在微电子领域中的广泛应用有着重要的意义。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN104928649B
公开(公告)日：2017-12-05
申请号：CN201510189745.1
申请日：2015-04-20
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
CPC classification number: C30B25/186 , C01B32/186 , C22F1/08 , C23C14/165 , C23C14/35 , C23C14/5806 , C23C16/0227 , C23C16/0281 , C23C16/26 , C23C16/455 , C23F17/00 , C25D3/12 , C25D5/34 , C25D5/50 , C25D7/0614 , C25F3/22 , C30B25/12 , C30B25/165 , C30B29/02
Abstract: 本发明提供一种局域供碳装置及局域供碳制备晶圆级石墨烯单晶的方法，方法包括：提供局域供碳装置；制备镍铜合金衬底，将镍铜合金衬底置于局域供碳装置内；将放置有镍铜合金衬底的局域供碳装置置于化学气相沉积系统的腔室中，在局域供碳装置中通入气态碳源，从而在镍铜合金衬底上生长石墨烯单晶。本发明制备得到的石墨烯晶畴结晶性好，制备条件简单、成本低，生长所需条件参数的窗口较宽、重复性好，为晶圆级石墨烯单晶在石墨烯器件等领域的广泛应用打下了基础。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
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公开(公告)号：CN103943513B
公开(公告)日：2017-08-29
申请号：CN201410189194.4
申请日：2014-05-07
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
IPC: H01L21/336 , H01L21/28 , H01L21/285
Abstract: 本发明提供一种柔性衬底上制备石墨烯器件的方法，所述方法至少包括：1)提供一柔性衬底，将所述柔性衬底粘附至一硬性衬底，并在所述柔性衬底上形成石墨烯导电沟道；2)采用电子束曝光图形化形成源、漏电极图形，沉积金属并剥离在所述石墨烯导电沟道的两端形成源、漏金属电极；3)采用低温沉积工艺在步骤2)获得的结构表面沉积形成栅介质层；4)刻蚀所述栅介质层暴露出石墨烯导电沟道两端的源、漏金属电极；5)采用电子束曝光图形化形成栅电极图形，沉积金属并剥离在所述石墨烯导电沟道之间的栅介质层上形成栅电极；6)形成接触电极；7)将柔性衬底从所述硬性衬底上揭下来。
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公开(公告)号：CN104894639B
公开(公告)日：2017-06-23
申请号：CN201510316129.8
申请日：2015-06-10
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
IPC: H01L21/20 , H01L21/324 , C30B25/02
Abstract: 本发明的基于石墨烯场效应管微区加热的原位材料生长的方法，包括步骤：首先，制备基于石墨烯的场效应管，所述石墨烯具有窄边微区结构，所述场效应管的背面设置有背栅；然后，在所述石墨烯两端的电极之间加电压源或电流源，通过调节背栅电压来调制所述窄边微区结构的电阻，使所述窄边微区结构产生高温；接着，通入反应源，调节背栅电压，使石墨烯加热到材料生长需要的温度，实现石墨烯微区加热的原位材料生长。本发明基于石墨烯场效应管的微区加热原位生长材料方法操作简单，可以实现基于不同尺寸的微区高温加热的前提下，原位生长半导体材料，材料生长区域形状可控。另外，微区加热原位生长材料的制备方法简单，与现有的MOS工艺兼容，便于大规模阵列及图形化制备，均匀性好。
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公开(公告)号：CN105779964A
公开(公告)日：2016-07-20
申请号：CN201610345428.9
申请日：2016-05-23
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
Abstract: 本发明提供一种金属蒸气辅助快速生长少层石墨烯的制备方法，包括：首先制备铜镍合金衬底；然后提供一金属片，将所述铜镍合金衬底和金属片进行清洗后置于化学气相沉积腔室内，其中，所述金属片位于所述铜镍合金衬底表面上方预设距离处；最后往所述化学气相沉积腔室内通入Ar和CH4的混合气氛，并且设置在一定压强和温度下，在所述铜镍合金上生长获得少层石墨烯。本发明利用高温下金属片产生的大量金属蒸气，在铜镍合金衬底表面形成一层富金属层，同时利用铜镍合金快速生长高质量石墨烯的特点，通过调节优化生长参数，达到快速生长层数可控石墨烯的目的。本发明方法操作简单，成本低，可重复性好，为双层石墨烯在光电器件等领域的应用和工业化发展打下了基础。
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公开(公告)号：CN103726027B
公开(公告)日：2016-03-16
申请号：CN201310740407.3
申请日：2013-12-27
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
Abstract: 本发明提供一种石墨烯晶畴的制备方法，该方法包括以下步骤：提供一镍片和一抛光的铜箔，将所述铜箔置于保护气体中退火；以含镍化合物和硼酸为溶质配置镍电镀溶液；将镍片和退火后的铜箔放入盛有镍电镀溶液的电解槽中通电，使铜箔被电镀后形成铜-镍双面衬底；将铜-镍双面衬底置于氢气气相沉积腔体室中，升温后再恒温一定时间，接着导入碳源使所述铜-镍双面衬底生长石墨烯晶畴；之后停止碳源供应并导入氩气使石墨烯晶畴自然冷却。本发明的石墨烯晶畴的制备方法采用对抛光的铜箔表面电镀镍，并在实施过程中调节退火时间、电镀时间、生长时间、碳源流速、碳源种类等其中一种或多种参数，分别可制备不同层数以及不同尺寸的石墨烯晶畴。
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