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公开(公告)号：CN102583331B
公开(公告)日：2013-09-25
申请号：CN201210009959.2
申请日：2012-01-03
Applicant: 西安电子科技大学
Abstract: 本发明公开了一种基于Ni膜辅助退火和Cl2反应的大面积石墨烯制备方法，主要解决现有技术中制备的石墨烯面积小、层数不均匀的问题。(1)在4-12英寸的Si衬底基片上先生长一层碳化层作为过渡；(2)在温度为1200℃-1300℃下利用气源C3H8和SiH4生长3C-SiC外延薄膜；(3)将3C-SiC在700-1100℃下与Cl2反应，生成碳膜；(4)在Si基体上电子束沉积300-500nm厚的Ni膜；(5)将生成的碳膜样片的碳面置于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生成石墨烯。本发明生成的石墨烯面积大，表面光滑，连续性好，孔隙率低，可用于对气体和液体的密封。
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公开(公告)号：CN102583325B
公开(公告)日：2013-09-25
申请号：CN201210007709.5
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Ni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。其实现过程是：先对SiC样片进行标准清洗；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3-8min，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的碳面置于Ni膜上，并将它们一同置于Ar气中，在温度为900-1100℃下退火10-30min生成石墨烯；最后将Ni膜从石墨烯样片上取开。本发明具有工艺简单，安全性高，生成的石墨烯表面光滑，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：CN102938367A
公开(公告)日：2013-02-20
申请号：CN201210480631.9
申请日：2012-11-22
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SiC衬底图形化石墨烯制备方法。其实现步骤是：(1)对SiC样片进行标准清洗；(2)在SiC样片表面淀积SiO2，并在SiO2上光刻出图形；(3)将图形化的SiC样片与气态CCl4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图形以外的SiO2；(5)在去除SiO2的样片上利用PVD法镀Cu膜；(6)将镀有Cu膜的样片置于Ar气中，退火15-25分钟，使碳膜重构成图形化石墨烯；(7)将图形化石墨烯的样片置于FeCl3溶液中去除Cu膜。本发明具有工艺简单，安全性高，图形化石墨烯表面光滑，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：CN102936153A
公开(公告)日：2013-02-20
申请号：CN201210480633.8
申请日：2012-11-22
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Si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形状不规则，需要先图形化后，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：首先在Si衬底上生长一层碳化层作为过渡；然后进行3C-SiC薄膜异质外延生长；再在3C-SiC样片表面淀积一层SiO2，并在SiO2上光刻出图形窗口；然后将裸露的3C-SiC与气态CCl4反应，生成碳膜；再将生成的碳膜样片置于缓冲氢氟酸溶液中去除图形以外的SiO2；再在碳膜上利用PVD法镀一层Cu膜；将它们一同置于Ar气中退火，生成图形化石墨烯；最后去除Cu膜。本发明制备的图形化石墨烯产量大，分布均匀，不用进行刻蚀就可直接进行电极沉积等工艺步骤，制成半导体元器件。
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公开(公告)号：CN102936011A
公开(公告)日：2013-02-20
申请号：CN201210484532.8
申请日：2012-11-23
Applicant: 西安电子科技大学
IPC: C01B31/04
Abstract: 本发明公开了一种基于3C-SiC与氯气反应的Ni膜退火图形化石墨烯制备方法，主要解决用现有技术制作的石墨烯作为晶体管沟道材料进行光刻工艺时会引起损伤，导致电子迁移率下降的问题。其实现步骤是：(1)在Si衬底上生长碳化层作为过渡层；(2)在碳化层上生长3C-SiC薄膜；(3)在3C-SiC薄膜表面淀积SiO2，并在SiO2上刻出图形；(4)将图形化的样片与Cl2反应，生成碳膜；(5)除去图形之外的SiO2；(6)用电子束在碳膜上沉积一层Ni膜；(7)将沉积有Ni膜的样片置于Ar气中，退火15-30min，使碳膜在图形位置重构成图形化石墨烯。本发明工艺简单，安全性高，在此石墨烯上制作晶体管时无需进行光刻即可直接用作导电沟道，可用于制造具有超高迁移率的石墨烯晶体管。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN102674330A
公开(公告)日：2012-09-19
申请号：CN201210160190.4
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SiC衬底上结构化石墨烯制备方法，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，制作器件时由于光刻工艺导致石墨烯电子迁移率降低的问题。其实现步骤是：(1)对SiC样片进行标准清洗；(2)在SiC样片表面淀积一层SiO2，并在SiO2上刻出图形窗口；(3)将开窗后的样片置于石英管中，在800-1100℃下利用气态CCl4与裸露的SiC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窗口以外的SiO2；(5)将去除SiO2后的样片置于Cu膜上，再置于Ar气中，在温度为900-1100℃下退火15-25min，在窗口处生成双层结构化石墨烯。本发明具有工艺简单，安全性高，双层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：CN102674319A
公开(公告)日：2012-09-19
申请号：CN201210176636.2
申请日：2012-05-31
Applicant: 西安电子科技大学
Abstract: 本发明公开了一种基于C注入的Ni膜辅助退火石墨烯纳米带制备方法。其实现步骤是：(1)将清洗后的Si样片放入CVD系统反应室中，生长一层碳化层；(2)对反应室升温至1200℃-1350℃，在碳化层上生长3C-SiC异质外延薄膜；(3)制作由隔离带和离子注入带组成的掩膜板；(4)对3C-SiC样片中离子注入带区域注入C离子；(5)将3C-SiC样片置于外延炉中通Ar气，快速加热至1200-1300℃，恒温保持30~90min,使离子注入带区域的3C-SiC热解生成碳膜；(6)在Si基体上电子束沉积Ni膜；(7)将生成的碳膜样片放在Ni膜上，并置于Ar气中，在900-1200℃下退火，最后取开Ni膜，得到隔离带和石墨烯纳米带相互交替组成的纳米材料。本发明成本低，安全性高，3C-SiC热解温度较低，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：CN102674318A
公开(公告)日：2012-09-19
申请号：CN201210176499.2
申请日：2012-05-31
Applicant: 西安电子科技大学
Abstract: 本发明公开了一种基于C注入的Cu膜辅助退火石墨烯纳米带制备方法。其实现步骤是：（1）在清洗后的Si衬底基片上生长一层碳化层；（2）在温度为1200℃-1350℃下进行3C-SiC异质外延薄膜的生长；（3）制作由100-200nm的隔离带和50-200nm的离子注入带组成的掩膜板；（4）对3C-SiC样片中离子注入带区域注入C离子；（5）将3C-SiC样片置于外延炉中，加热至1200-1300℃，恒温保持30-90min,离子注入带区域的3C-SiC热解生成碳膜；（6）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生成石墨烯纳米带。本发明成本低，安全性高，3C-SiC热解温度较低，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：CN102653400A
公开(公告)日：2012-09-05
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：CN102653399A
公开(公告)日：2012-09-05
申请号：CN201210152316.3
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注入硅的铜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、连续性不好，且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。其制作过程为：(1)在Si衬底基片上先生长一层碳化层作为过渡；(2)在温度为1100℃-1250℃，气源为C3H8和SiH4下异质外延生长3C-SiC薄膜；(3)在3C-SiC薄膜上选取注入区，并注入Si离子；(4)将3C-SiC薄膜样片置于外延炉中，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；(5)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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