[发明专利]石墨烯结构及其制造方法、石墨烯器件及其制造方法

权利要求书

1.一种石墨烯结构，包括：

基板；

第一生长层，形成在所述基板上并具有暴露的侧表面；以及

第一石墨烯层，从所述第一生长层的侧表面生长；

第一保护层，形成为覆盖所述第一生长层的上表面；

第二生长层和第二保护层，交替堆叠在所述第一保护层上且具有暴露的侧表面；以及

第二石墨烯层，从所述第二生长层的侧表面生长。

2.如权利要求1所述的石墨烯结构，其中所述生长层包括金属。

3.如权利要求1所述的石墨烯结构，其中所述生长层包括锗(Ge)。

4.如权利要求1所述的石墨烯结构，其中所述石墨烯层具数nm的宽度。

5.一种制造石墨烯结构的方法，该方法包括：

在基板上交替形成至少一个生长层和至少一个保护层；

形成具有预定形状的凹槽以暴露所述至少一个保护层和所述至少一个生长层的侧表面以及所述基板的上表面；以及

仅在所述至少一个生长层的被所述凹槽暴露的侧表面上生长至少一个石墨烯层。

6.如权利要求5所述的方法，其中所述至少一个生长层通过在所述基板上沉积金属来形成。

7.如权利要求5所述的方法，其中所述至少一个生长层通过在所述基板上沉积锗(Ge)来形成。

8.如权利要求5所述的方法，其中所述至少一个生长层具有数nm的厚度。

9.如权利要求5所述的方法，其中所述至少一个保护层通过在所述至少一个生长层上沉积硅氧化物而形成。

10.如权利要求5所述的方法，其中所述至少一个石墨烯层通过使用化学气相沉积(CVD)法从所述至少一个生长层的暴露侧表面生长。

11.一种石墨烯器件，包括：

至少一个沟道，由第一石墨烯层形成；以及

第一和第二电极，连接到所述至少一个沟道的两端并由第二石墨烯层形成，

其中所述第一石墨烯层的平面垂直于所述第二石墨烯层的平面。

12.如权利要求11所述的石墨烯器件，其中所述第一和第二电极与所述至少一个沟道一体地形成。

13.如权利要求11所述的石墨烯器件，其中所述第一石墨烯层电连接到所述第二石墨烯层。

14.如权利要求11所述的石墨烯器件，其中多个沟道形成在所述第一和第二电极之间，并沿水平方向和垂直方向中的至少一个对准。

15.如权利要求11所述的石墨烯器件，其中所述至少一个沟道中的每个具有数nm的宽度。

16.一种制造石墨烯器件的方法，该方法包括：

在基板上依次形成生长层和保护层；

形成至少一个第一凹槽以及第二和第三凹槽，所述至少一个第一凹槽用于暴露所述生长层和所述保护层两者的侧表面以及所述基板的上表面，所述第二和第三凹槽用于暴露所述保护层的侧表面和所述生长层的上表面；

通过从所述生长层的被所述至少一个第一凹槽暴露的侧表面生长至少一个第一石墨烯层来形成至少一个沟道；以及

通过从所述生长层的被所述第二和第三凹槽暴露的上表面生长第二石墨烯层来形成第一和第二电极。

17.如权利要求16所述的方法，其中所述第二和第三凹槽连接到所述至少一个第一凹槽的两端。

18.如权利要求17所述的方法，其中所述第一和第二电极与所述至少一个沟道一体地形成。