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公开(公告)号：CN105129785B
公开(公告)日：2017-03-15
申请号：CN201510532114.5
申请日：2015-08-26
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
IPC: C01B32/186
Abstract: 本发明提供一种绝缘体上石墨烯的制备方法，包括：提供一锗催化衬底，将其放入生长腔室，并通入含氢气氛，以在所述锗催化衬底表面形成Ge-H键；将所述催化衬底加热至预设温度，并通入碳源，在所述锗催化衬底表面生长得到石墨烯；提供一绝缘衬底，将所述锗催化衬底形成有石墨烯的一面与所述绝缘衬底键合，得到键合片；微波处理所述键合片，以使所述Ge-H键断裂，生成氢气，使得所述石墨烯从所述锗催化衬底上剥离，转移至所述绝缘衬底表面，得到绝缘体上石墨烯。本发明无需经过湿法反应过程，减少了缺陷的引入，且石墨烯转移过程中始终有载体支撑，最大程度保留了石墨烯的完整性，有利于得到大尺寸、高质量的绝缘体上石墨烯。
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公开(公告)号：CN103943547B
公开(公告)日：2017-02-08
申请号：CN201310024414.3
申请日：2013-01-23
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
IPC: H01L21/762
CPC classification number: H01L21/76254 , H01L21/76256
Abstract: 本发明提供一种基于增强吸附来制备绝缘体上材料的方法。根据本发明的方法，先在第一衬底上依次外延生长一掺杂的超晶格结构的单晶薄膜、中间层、缓冲层以及顶层薄膜；随后，对形成了顶层薄膜的结构进行低剂量离子注入，使离子注入到所述掺杂的超晶格结构的单晶薄膜上表面之上或下表面之下；接着再将具有绝缘层的第二衬底与已进行离子注入的结构键合，并进行退火处理，使掺杂的超晶格结构的单晶薄膜处产生微裂纹来实现原子级的剥离。本发明采用增强吸附来实现键合片的有效剥离。剥离后的表面平整，粗糙度低，并且顶层薄膜晶体质量高。
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公开(公告)号：CN106276873A
公开(公告)日：2017-01-04
申请号：CN201610642661.3
申请日：2016-08-08
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
IPC: C01B31/04
CPC classification number: C01P2004/04
Abstract: 本发明提供一种制备锗基石墨烯纳米孔的方法，包括如下步骤：S1：提供一锗基石墨烯，所述锗基石墨烯包括Ge衬底及形成于所述Ge衬底上的石墨烯；S2：对所述锗基石墨烯进行离子注入，以在所述石墨烯中产生点缺陷；S3：对所述锗基石墨烯进行退火，以从所述点缺陷处对所述石墨烯进行刻蚀，得到纳米孔。本发明的制备锗基石墨烯纳米孔的方法获得的石墨烯纳米孔具有质量好、尺寸易于调节、不会刻蚀石墨烯等优势。另外，离子注入技术、退火技术在目前半导体行业都是非常成熟的工艺。所以本发明的制备方法将能更快地推动石墨烯在单层膜材料上的推广与应用。
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公开(公告)号：CN105174268A
公开(公告)日：2015-12-23
申请号：CN201510603893.3
申请日：2015-09-21
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
Abstract: 本发明提供一种纳米线与石墨烯的复合材料及其制备方法，制备方法包括：1）提供SGOI衬底，SGOI衬底由下至上依次包括硅衬底、埋氧层及SiGe层；2）刻蚀SiGe层，形成预定尺寸的条状SiGe阵列；3）将步骤2）得到的结构进行锗浓缩，得到表面被SiO2层包裹的Ge或SiGe纳米线；4）去除包裹在Ge或SiGe纳米线表面的SiO2层，得到Ge或SiGe纳米线阵列；5）在Ge或SiGe纳米线阵列上生长石墨烯。通过本发明的制备方法制得所述纳米线与石墨烯的复合材料，具有高质量、低缺陷、大小可控、均匀且笔直的优点，且石墨烯薄膜也具有高质量、低缺陷的特性；本发明的制备方法工艺简单可控。
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公开(公告)号：CN105110324A
公开(公告)日：2015-12-02
申请号：CN201510508080.6
申请日：2015-08-18
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
IPC: C01B31/04
Abstract: 本发明提供一种制备无褶皱的石墨烯的方法，包括以下步骤：S1：提供一催化基底，在所述催化基底表面预设区域进行离子注入以破坏注入区域的催化性能，并使得所述催化基底表面形成若干分立的未注入单元；S2：将所述催化基底放入生长腔室，将所述催化基底加热至预设温度，并往所述生长腔室内通入碳源，在所述催化基底表面生长出若干分立的没有褶皱的石墨烯单元。本发明不仅可以得到高质量的没有褶皱或褶皱密度很低的石墨烯单元还可以通过控制离子注入的区域，得到具有特定形状的石墨烯单元，从而适应多样的器件应用需求。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN103204455B
公开(公告)日：2015-10-28
申请号：CN201210008150.8
申请日：2012-01-12
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
IPC: B81C1/00
Abstract: 本发明提供一种可控石墨烯阵列的制备方法，采用晶向相同的两硅衬底进行小角度键合形成方形网格状的螺旋位错，由于位错引起硅表面应力分布不均，利用应力选择性腐蚀，对位错线影响的垂向对应的区域进行刻蚀，形成正方形网格状的图形化硅岛，采用电子束外延形成具有偏析特性的金属纳米颗粒，最后采用化学气相沉积法与偏析方法制备出所述石墨烯阵列。采用本发明制备的石墨烯阵列具有很高的可控性和可靠性，石墨烯阵列的分布通过硅硅小角度键合进行控制，可达到较高的精度。本发明制备方法工艺简单，效果显著，且兼容于一般的半导体工艺，适用于工业生产。
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公开(公告)号：CN103065933B
公开(公告)日：2015-10-07
申请号：CN201110325364.3
申请日：2011-10-24
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
Abstract: 本发明提供一种直接带隙Ge薄膜的制备方法及层叠结构，所述制备方法是首先在GaAs衬底上分别外延出InxGa1-xAs层和Ge层，其中，0.223﹤x≤1，并使InxGa1-xAs层的厚度不超过其生长在GaAs衬底上的临界厚度，使Ge层的厚度不超过其生长在InxGa1-xAs层上的临界厚度，以制备出Ge薄膜的样品；接着，对样品进行氦离子或氢离子注入，并使离子的峰值分布在所述InxGa1-xAs层与GaAs衬底相结合的界面下10nm～1000nm，然后对样品进行快速热退火以得到弛豫的InxGa1-xAs层和张应变Ge薄膜；依据InxGa1-xAs层的弛豫度得出InyGa1-yAs中In组分y，并在Ge层上外延出InyGa1-yAs层以减少样品中的缺陷密度，最后在InyGa1-yAs层上再外延顶层Ge薄膜，并使顶层Ge薄膜的厚度不超过其生长在所述InyGa1-yAs层上的临界厚度，以制备出直接带隙Ge薄膜。
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公开(公告)号：CN103065931B
公开(公告)日：2015-09-23
申请号：CN201110324587.8
申请日：2011-10-24
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
IPC: H01L21/02
Abstract: 本发明提供一种制备半导体弛豫、应变材料并使其层转移的方法，首先在Si衬底上依次外延生长中间薄层、Si外延层、及顶Si1-xGex层，其中Ge组分x为0﹤x≤0.5，并使Si1-xGex层的厚度不超过其生长在Si外延层上的临界厚度；然后对样品进行氦离子注入及氢离子，并使离子的峰值分布在中间薄层，经退火后使顶Si1-xGex层弛豫；最后将样品与支撑衬底键合，并依次进行预键合、剥离、以及加强键合作业，最后经选择性腐蚀去除残余的中间薄层及Si外延层，实现材料的层转移，本发明由于两次注入的离子都分布在薄层处，形成氢氦共注，有效降低剥离所需注入剂量，进而达到了提高生产效率和降低生产成本的目的。
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公开(公告)号：CN103208425B
公开(公告)日：2015-08-26
申请号：CN201310095306.5
申请日：2013-03-22
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
IPC: H01L21/336
CPC classification number: H01L21/28255 , H01L21/02115 , H01L21/02181 , H01L21/02252 , H01L21/02271 , H01L21/0228 , H01L21/02315 , H01L21/02321 , H01L21/0234 , H01L21/02381 , H01L21/26513 , H01L21/2855 , H01L21/324 , H01L22/14 , H01L29/16 , H01L29/1606 , H01L29/42364 , H01L29/513 , H01L29/517 , H01L29/66431 , H01L29/66477 , H01L29/6659 , H01L29/7781 , H01L29/7833
Abstract: 本发明提供一种石墨烯调制的高k金属栅Ge基MOS器件的制作方法，包括步骤：1）于Ge基衬底上引入石墨烯薄膜；2）对石墨烯薄膜进行氟化处理形成氟化石墨烯；3）采用臭氧等离子体活化氟化石墨烯表面，然后通过原子层沉积技术于氟化石墨烯表面形成高k栅介质；4）于高k栅介质表面形成金属电极。本发明利用石墨烯作为钝化层抑制Ge基衬底表面非稳定氧化物GeOx形成，同时阻挡栅介质与Ge基衬底间的互扩散，提高Ge与高k栅介质层之间的界面性质。氟化石墨烯能够在保持石墨烯优良特性的基础上使石墨烯变为质量较好的绝缘体，减少其对Ge 基器件电学性能的影响。采用臭氧等离子处理Ge基石墨烯，然后采用原子层沉积技术可以获得超薄的Hf基高k栅介质层。
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公开(公告)号：CN103021927B
公开(公告)日：2015-03-18
申请号：CN201210575312.6
申请日：2012-12-26
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
IPC: H01L21/762 , H01L27/12
Abstract: 本发明提供一种混合共平面SOI衬底结构及其制备方法，所述混合共平面SOI衬底结构包括背衬底、位于背衬底上的埋氧化层以及位于埋氧化层上的顶层硅膜；所述顶层硅膜上形成有若干第一区域和若干第二区域，所述第一区域与第二区域间隔排列，并通过隔离墙隔离，所述隔离墙底部到达所述顶层硅膜表面或所述顶层硅膜内；所述第一区域包括锗硅缓冲层及位于其上的应变硅层或弛豫的锗层；所述第二区域的材料为锗或III-V族化合物。本发明利用SiGe缓冲层技术、刻蚀工艺以及图形衬底外延等技术制备低缺陷密度、高晶体质量的锗，III-V族材料或者应变硅混合共平面的SOI衬底结构，能同时提升不同类型MOS（PMOS或NMOS）器件的性能，在光电集成领域也有广泛的应用前景。
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