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公开(公告)号：CN106904600B
公开(公告)日：2019-03-01
申请号：CN201510952655.3
申请日：2015-12-17
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
IPC: C01B32/186
Abstract: 本发明提供一种在绝缘衬底上制备连续单层石墨烯的方法，包括：1）提供一绝缘衬底，于所述绝缘衬底上沉积锗薄膜；2）以所述锗薄膜为催化剂，在高温下生长石墨烯，同时，锗薄膜在高温下不断蒸发，并最终被全部去除，获得结合于绝缘衬底上的连续石墨烯。本发明通过绝缘衬底上锗薄膜催化生长石墨烯，并在生长的同时将锗薄膜蒸发去除，获得绝缘体上单层连续石墨烯，克服了传统工艺采用转移方法制备绝缘体上石墨烯所带来的如污染、皱褶等影响，提高了绝缘体上石墨烯材料的质量及性能。采用本发明的方法可以获得大面积单层连续石墨烯。本发明步骤简单，效果显著，在石墨烯制备领域具有广泛的应用前景。
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公开(公告)号：CN105655242B
公开(公告)日：2018-07-06
申请号：CN201410675336.8
申请日：2014-11-21
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
IPC: H01L21/04
Abstract: 本发明提供一种掺杂石墨烯及石墨烯PN结器件的制备方法，其中，所述掺杂石墨烯的制备方法至少包括：提供一铜衬底，在所述铜衬底上形成镍薄膜层；在所述镍薄膜层上选择一特定区域，在所述特定区域分别注入N型掺杂元素和P型掺杂元素，以分别形成富N型掺杂元素区和富P型掺杂元素区；对掺杂元素注入后的所述铜衬底进行第一阶段保温，以使所述铜衬底和所述镍薄膜层形成铜镍合金衬底；然后在甲烷环境下进行第二阶段保温，以分别在所述富N型掺杂元素区和所述富P型掺杂元素区得到N型掺杂石墨烯和P型掺杂石墨烯。本发明结合铜和镍的性质，利用离子注入技术，实现了N型和P型掺杂元素的晶格式掺杂，从而得到稳定的掺杂石墨烯结构。
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公开(公告)号：CN104686575B
公开(公告)日：2018-04-27
申请号：CN201310648050.6
申请日：2013-12-04
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
Abstract: 本发明提供一种锗基石墨烯的抗菌用途。抗菌实验表明，锗基石墨烯对多种革兰氏阳性菌及革兰氏阴性菌具有良好的杀菌和抗菌能力，通过接触细菌，使细菌的细胞质流出来达到杀菌效果，有效抑制细菌的增殖和分裂；同时，锗基石墨烯中的锗对人体具有保健功效如抗疲劳、防止贫血、帮助新陈代谢、抑制肿瘤等，因此可以将锗基石墨烯开发为高效、具有保健作用、无毒的新型抗菌材料，并应用于服装、口罩、首饰、电子产品等领域，具有广阔的应用前景。
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公开(公告)号：CN105110324B
公开(公告)日：2017-07-21
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: C01B32/184
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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公开(公告)号：CN106927459A
公开(公告)日：2017-07-07
申请号：CN201511019588.6
申请日：2015-12-29
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
IPC: C01B32/20 , H01L21/265 , H01L21/324
CPC classification number: H01L21/265 , H01L21/324
Abstract: 本发明提供一种在绝缘衬底上直接制备层数可控石墨烯的方法，利用离子注入精确控制碳离子剂量，直接在各种绝缘衬底上制备不同层数的石墨烯。首先在绝缘衬底上沉积金属镍薄膜，接着使用离子注入将不同层数对应的碳离子剂量分别注入到镍薄膜中，然后在镍上沉积相对比较厚的铜薄膜。在高温下使镍铜会发生互溶，大量的铜会将碳不断地往下推，最终从镍中推出，在绝缘衬底和镍铜合金的界面处形成石墨烯。本发明可以直接在不同的绝缘衬底上获得大面积层数可控的高质量连续石墨烯，不需要进一步转移，大大提高了石墨烯的质量，本发明高温合成时间极短，可以极大的提高制备效率，为工业化制备绝缘体上高质量石墨烯以及石墨烯应用提供了有效可行地途径。
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Patent Agency Ranking
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：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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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：CN110065939B
公开(公告)日：2022-09-23
申请号：CN201810062548.7
申请日：2018-01-23
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
IPC: C01B32/186 , C01B32/194
Abstract: 本发明提供一种具有石墨烯气泡的石墨烯结构及其制备方法，制备方法包括：提供一衬底；于衬底上表面形成氢钝化层和位于氢钝化层上表面的石墨烯层；将一探针置于石墨烯层上，并给探针施加一预设电压，以激发探针对应位置的部分氢钝化层转换成氢气，氢气使得其对应位置的石墨烯层凸起以形成包覆氢气的石墨烯气泡。通过上述方案，本发明提供一种具有石墨烯气泡的石墨烯结构以及该石墨烯结构的制备方法，本发明的技术方案可以精确地控制石墨烯气泡的形成位置，并实现了石墨烯气泡的大小以及形状等的高度可控，本发明的制备方法操作简单，具有很强的可操作性和实用价值。
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公开(公告)号：CN105060286B
公开(公告)日：2017-12-15
申请号：CN201510532088.6
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: 本发明提供一种褶皱状石墨烯的制备方法，包括：提供一催化基底，将所述催化基底放入生长腔室，往所述生长腔室通入碳源，并将所述催化基底加热至预设温度，在所述催化基底表面生长得到石墨烯；在非氧化性保护气氛下，调节降温速率，使所述石墨烯表面出现预设高度、宽度及密度的褶皱。本发明以催化基底例如半导体材料锗（体锗、绝缘体上锗、体硅上外延锗、三五族上外延锗等）为催化剂，通过气态或固态碳源在催化基底表面制备石墨烯，在非氧化性气氛保护下，调节降温速率(200℃/min‑1℃/min)，可以方便高效的控制制备的石墨烯表面褶皱的形貌（高度、宽度）及密度，制得的褶皱状石墨烯在传感器、柔性电子器件、生物等领域具有重要应用。
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