[发明专利]以SiC为基底的结构化石墨烯制备方法

摘要

本发明公开了以SiC为基底的结构化石墨烯制备方法，主要解决现有技术中制备的石墨烯表面不光滑、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。本发明中先对SiC样片进行标准清洗；再在SiC样片表面淀积一层0.4-1.2μm厚的SiO2，并在SiO2上刻出图形窗口；将开窗后的样片置于石英管中，利用Ar气携带CCl4蒸汽进入石英管，在800-1100℃下气态CCl4与裸露的SiC反应，生成双层碳膜；再将生成的双层碳膜样片在Ar气中温度为1000-1200℃下退火10-30min，使双层碳膜在窗口位置重构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，孔隙率低的优点，可用于制作微电子器件。

主权项

一种以SiC为基底的结构化石墨烯制备方法，包括以下步骤：（1）对SiC样片进行标准清洗，即先使用NH4OH+H2O2试剂浸泡样片10分钟，取出后烘干，再使用HCl+H2O2试剂浸泡样片10分钟；（2）在清洗后的SiC样片表面利用等离子体增强化学气相沉积PECVD淀积一层0.4‑1.2μm厚的SiO2，作为掩膜；（3）在掩膜表面涂一层光刻胶，再在掩膜上刻出与所需制作的器件的衬底形状相同的窗口，露出SiC，形成结构化图形；（4）将开窗后的样片置于石英管中，并连接好各个装置，再对石英管加热至800‑1100℃；（5）对装有CCl4液体的三口烧瓶加热至65‑80℃，再向三口烧瓶中通入流速为50‑80ml/min的Ar气，利用Ar气携带CCl4蒸汽进入石英管中，使CCl4与裸露的SiC反应,生成双层碳膜，反应时间为20‑120min；（6）将生成的双层碳膜样片置于流速为25‑100ml/min的Ar气中，在温度为1000‑1200℃下退火10‑30分钟，使双层碳膜在窗口位置重构成双层石墨烯。