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公开(公告)号：CN102653400B
公开(公告)日：2013-09-25
申请号：CN201210152317.8
申请日：2012-05-16
Applicant: 西安电子科技大学
Abstract: 本发明公开了一种向3C-SiC注入Si的Ni膜退火石墨烯纳米带制备方法，主要解决现有技术中制备的石墨烯表面不光滑、连续性差，且制作器件时易造成电子迁移率降低的问题。其实现步骤是：首先，在Si衬底基片上先生长一层碳化层作为过渡，再在温度为1200℃-1350℃下进行3C-SiC的异质外延生长；接着，在3C-SiC样片上选取注入区，注入Si离子，并将3C-SiC样片置于外延炉中，加热至1200-1300℃，恒温时间为30-90min，使注入区的3C-SiC热解生成碳膜；然后，在Si基体上电子束沉积300-500nm厚的Ni膜，再将生成的碳膜样片置于Ni膜上，并将它们一同置于Ar气中，在温度为900-1200℃下退火10-20min生成石墨烯纳米带。本发明成本低，安全性高，注入区的3C-SiC热解温度降低，且生成的石墨烯纳米带表面光滑，连续性好，可用于制作微电子器件。
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公开(公告)号：CN103165470A
公开(公告)日：2013-06-19
申请号：CN201310039822.6
申请日：2013-01-31
Applicant: 西安电子科技大学
IPC: H01L21/336 , H01L29/786
Abstract: 本发明公开了一种基于Ni膜退火和氯气反应的侧栅石墨烯晶体管制备方法，其实现步骤是：(1)在Si衬底基片上生长一层碳化层作为过渡；(2)在碳化层上生长3C-SiC薄膜；(3)在3C-SiC样片表面淀积一层SiO2，并在SiO2上光刻出侧栅结构晶体管图形窗口；(4)将光刻后裸露的3C-SiC与Cl2反应，生成碳膜；(5)将生成的碳膜样片置于缓冲氢氟酸溶液中去除剩余的SiO2；(6)在碳膜样片上电子束沉积一层Ni膜；(7)将淀积有Ni膜的碳膜样片置于Ar气中，在900-1100℃下退火15-30min，使碳膜在重构成侧栅石墨烯；(8)在石墨烯样片上淀积金属Pd/Au层，并采用RIE刻蚀成侧栅晶体管的侧栅极、源极、漏极金属接触。本发明制作出的侧栅石墨烯晶体管保证了石墨烯的迁移率，能有效控制器件的沟道载流子浓度，同时避免栅介质引起的散射效应。
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公开(公告)号：CN103077893A
公开(公告)日：2013-05-01
申请号：CN201310039656.X
申请日：2013-01-31
Applicant: 西安电子科技大学
IPC: H01L21/335
Abstract: 本发明公开了一种基于Ni膜退火的SiC衬底侧栅石墨烯晶体管制备方法，主要解决现有技术制备的石墨烯晶体管顶栅电介质导致石墨烯沟道载流子迁移率降低以及载流子散射的问题。其实现步骤是：先对清洗SiC样片；再在SiC样片表面淀积一层SiO2，并在SiO2上光刻出侧栅图形；将刻蚀后的样片置于石英管中，通过气态CCl4与SiC反应，生成碳膜；然后将生成的碳膜样片置于缓冲氢氟酸溶液中去除剩余的SiO2；再碳膜样片上淀积一层Ni膜，并置于Ar气中退火，生成侧栅的石墨烯；最后在石墨烯样片上淀积金属Pd/Au层并刻蚀成侧栅晶体管的金属接触。本发明制作出的侧栅石墨烯晶体管载流子迁移率高，并且能有效的抑制散射效应，提高石墨烯晶体管栅极对沟道载流子浓度的调制作用。
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公开(公告)号：CN102936154A
公开(公告)日：2013-02-20
申请号：CN201210480856.4
申请日：2012-11-23
Applicant: 西安电子科技大学
Abstract: 本发明公开了一种基于Ni膜退火的SiC衬底图形化石墨烯制备方法，主要解决现有技术制备的石墨烯需要先光刻图形化后才可制成晶体管，且过程复杂，生产率低的问题。其实现步骤是：先对SiC样片进行清洗；再在SiC样片表面淀积一层SiO2，并在SiO2上刻出图形；将图形化的样片置于石英管中，通过气态CCl4与裸露的SiC反应，生成碳膜；然后将生成的碳膜样片置于缓冲氢氟酸溶液中去除剩余的SiO2；最后在碳膜上利用电子束沉积一层Ni膜，并将沉积有Ni膜的样片置于Ar气中退火，在图形位置生成图形化石墨烯。用本发明方法制备的图形化石墨烯无需光刻即可直接进行电极沉积等工艺步骤，可用于制作具有高转换速度和高迁移率的晶体管。
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公开(公告)号：CN102674333A
公开(公告)日：2012-09-19
申请号：CN201210162385.2
申请日：2012-05-23
Applicant: 西安电子科技大学
Abstract: 本发明公开了一种基于Ni膜退火和Cl2反应的结构化石墨烯制备方法，主要解决现有技术制备的石墨烯连续性不好、层数不均匀的问题。其实现步骤是：(1)在Si衬底基片上生长一层碳化层作为过渡；(2)在温度为1200℃-1300℃下生长3C-SiC薄膜；(3)在3C-SiC薄膜表面淀积一层SiO2，并刻出图形窗口；(4)将开窗后裸露的3C-SiC在700-1100℃下与Cl2反应，生成碳膜；(5)将生成的碳膜样片置于缓冲氢氟酸溶液中去除窗口之外的SiO2；(6)在另外一片Si样片上电子束沉积一层Ni膜；(7)将去除SiO2后的碳膜样片置于Ni膜上，再将它们一同置于Ar气中，在温度为900-1100℃下退火15-30min，使碳膜在窗口位置重构成结构化石墨烯。本发明制备的结构化石墨烯表面光滑，连续性好，孔隙率低，可用于制作微电子器件。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN102674332A
公开(公告)日：2012-09-19
申请号：CN201210162384.8
申请日：2012-05-23
Applicant: 西安电子科技大学
Abstract: 本发明公开了一种基于Cu膜退火的SiC与Cl2反应制备结构化石墨烯的方法，主要解决现有技术制备的石墨烯表面不光滑、连续性不好、层数不均匀的问题。其制作过程是：(1)对SiC样片进行标准清洗；(2)在清洗后的SiC样片表面淀积一层SiO2，并刻出图形窗口；(3)将开窗后的样片置于石英管中，在700-1100℃下使裸露的SiC与Cl2反应，生成碳膜；(4)将生成的碳膜样片置于缓冲氢氟酸溶液中去除窗口之外的SiO2；(5)将去除SiO2后的碳膜样片置于Cu膜上，再将它们一同置于Ar气中，在温度为900-1200℃下退火15-25min，使碳膜在窗口位置重构成结构化石墨烯。本发明具有工艺简单，安全性高，结构化石墨烯表面光滑，连续性好，孔隙率低的优点，可用于制作微电子器件。
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公开(公告)号：CN102674328A
公开(公告)日：2012-09-19
申请号：CN201210158541.8
申请日：2012-05-22
Applicant: 西安电子科技大学
Abstract: 本发明公开了一种基于Cu膜退火的结构化石墨烯制备方法，主要解决现有技术制备的石墨烯连续性不好、层数不均匀，且制作器件时由于光刻工艺使石墨烯中电子迁移率降低的问题。本发明采用在Si衬底上先生长一层碳化层作为过渡；然后在温度为1100℃-1250℃下进行3C-SiC薄膜异质外延生长；再在3C-SiC样片表面淀积一层0.5-1μm厚的SiO2，并在SiO2上刻出结构化图形窗口；然后将裸露的3C-SiC在800-1000℃下与气态CCl4反应，生成双层碳膜；再将生成的双层碳膜样片置于缓冲氢氟酸溶液中去除窗口以外的SiO2；再将去除SiO2后的双层碳膜样片置于Cu膜上，将它们一同置于Ar气中，在温度为900-1100℃下退火10-25min生成双层结构化石墨烯。本发明制备的双层结构化石墨烯表面光滑，连续性好，孔隙率低，可用于制作微电子器件。
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公开(公告)号：CN102659094A
公开(公告)日：2012-09-12
申请号：CN201210009957.3
申请日：2012-01-03
Applicant: 西安电子科技大学
IPC: C01B31/04
Abstract: 本发明公开了一种基于Cu膜退火和Cl2反应的SiC衬底上制备石墨烯的方法，主要解决现有技术中制备的石墨烯表面不光滑、连续性不好、层数不均匀的问题。其制作过程是：(1)对SiC样片进行标准清洗；(2)将清洗后的SiC样片置于石英管中，向石英管中通入Ar气和Cl2的混合气体，在700-1100℃下SiC与Cl2反应4-10min，生成碳膜；(3)将生成的碳膜样片的碳面置于Cu膜上，再将它们一同置于Ar气中，在温度为900-1200℃下退火15-25min生成石墨烯；(4)将Cu膜从石墨烯样片上取开。本发明具有工艺简单，安全性高，石墨烯表面光滑，连续性好，孔隙率低的优点，可用于对气体和液体的密封。
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公开(公告)号：CN102655080A
公开(公告)日：2012-09-05
申请号：CN201210151563.1
申请日：2012-05-16
Applicant: 西安电子科技大学
IPC: H01L21/04
Abstract: 本发明公开了一种基于Cu膜退火向SiC注Si的石墨烯纳米带制备方法，主要解决现有技术中制备的石墨烯表面不光滑、连续性不好、制作器件时由于光刻工艺使石墨烯中的电子迁移率降低的问题。其实现步骤是：先对SiC样片进行标准清洗；再在清洗后的SiC样片上选取注入区，并注入Si离子；然后将SiC样片置于外延炉中，加热至1200-1300℃，保持恒温时间为30-90min,使注入区的SiC热解生成碳膜；再将生成的碳膜样片置于Cu膜上，并将它们一同置于Ar气中，在温度为900-1200℃下退火10-20min，使碳膜重构成石墨烯纳米带。本发明工艺简单，安全性高，注入区的SiC热解温度降低，且生成的石墨烯纳米带表面光滑，连续性好，可用于制作半导体器件。
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公开(公告)号：CN102653401A
公开(公告)日：2012-09-05
申请号：CN201210158388.9
申请日：2012-05-22
Applicant: 西安电子科技大学
IPC: C01B31/04
Abstract: 本发明公开了一种基于Ni膜退火的结构化石墨烯制备方法，主要解决用现有技术制备石墨烯连续性不好、层数不均匀，导致制作器件时由于光刻工艺使石墨烯的电子迁移率降低的问题。其实现步骤如下：(1)在Si衬底上先生长一层碳化层作为过渡，再在温度为1200℃-1350℃下生长3C-SiC薄膜；(2)在3C-SiC薄膜表面淀积一层SiO2，并在SiO2上刻出图形窗口；(3)将开窗后裸露的3C-SiC在800-1000℃下与气态CCl4反应，生成双层碳膜；(4)将生成的双层碳膜样片置于缓冲氢氟酸溶液中去除剩余的SiO2；(5)将去除SiO2后的双层碳膜样片置于Ni膜上，再将它们置于Ar气中，在温度为900-1100℃下退火15-25min，以在窗口位置处生成双层结构化石墨烯。本发明制备的双层结构化石墨烯表面光滑，连续性好，孔隙率低，可用于制作微电子器件。
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