[发明专利]钻石裝置上的石墨烯及其相关方法

权利要求书

1.一种在钻石基材上形成石墨烯的方法，其包含：

涂布一金属层至一钻石基材的一结晶面；以及

在真空下加热所述钻石基材，以将位于所述结晶面的一部分钻石基材转变为石墨烯。

2.如权利要求1所述的在钻石基材上形成石墨烯的方法，其中所述金属层仅涂布在具有相同结晶配向的钻石基材面上。

3.如权利要求1所述的在钻石基材上形成石墨烯的方法，其中所述金属层仅涂布在所述钻石基材的一单一结晶面。

4.如权利要求1所述的在钻石基材上形成石墨烯的方法，其还包括使所述石墨烯由所述钻石基材脱离。

5.如权利要求1所述的在钻石基材上形成石墨烯的方法，其中所述结晶面为一(111)面。

6.如权利要求1所述的在钻石基材上形成石墨烯的方法，其中所述钻石基材加热至介于大约600℃及大约1400℃之间的温度。

7.如权利要求1所述的在钻石基材上形成石墨烯的方法，其中所述真空为大约10^-4托耳至大约10^-6托耳。

8.如权利要求1所述的在钻石基材上形成石墨烯的方法，其中所述金属层为金属合金。

9.如权利要求8所述的在钻石基材上形成石墨烯的方法，其中所述金属合金包括一物质，所述物质选自下列所构成的群组：铁、镍、钴及其等的组合物。

10.如权利要求8所述的在钻石基材上形成石墨烯的方法，其中所述金属合金包括一物质，所述物质选自下列所构成的群组：铜、锌及其等的组合物。

11.如权利要求1所述的在钻石基材上形成石墨烯的方法，其中将位于所述结晶面的一部分钻石基材转变为石墨烯包括通过麻田散体变态转变所述部分的所述钻石基材。

12.如权利要求1所述的在钻石基材上形成石墨烯的方法，其中所述钻石基材为一纳米钻石。

13.如权利要求1所述的在钻石基材上形成石墨烯的方法，其中所述钻石基材与所述石墨烯之间维持有一磊晶关系。

14.如权利要求13所述的在钻石基材上形成石墨烯的方法，其还包括在一氢气气氛下加热所述钻石基材至大于或等于700℃的温度，以气化未磊晶的碳原子。

15.如权利要求1所述的在钻石基材上形成石墨烯的方法，其还包括在所述石墨烯上以磊晶方式沉积一半导体材料。

16.一钻石-石墨烯装置，其包含：

一钻石基材；以及

一石墨烯材料，其形成在所述钻石基材的一结晶表面上，且所述石墨烯材料以磊晶方式对齐所述钻石基材的结晶表面，其中所述石墨烯材料经配向，以致使得实质上全部的石墨烯平面平行于所述结晶表面。

17.如权利要求16所述的钻石-石墨烯装置，其中所述石墨烯材料由一部分的钻石基材所形成。

18.如权利要求16所述的钻石-石墨烯装置，其中所述石墨烯材料形成在所述钻石基材的一(111)面上。

19.如权利要求16所述的钻石-石墨烯装置，其还包括一半导体材料，其为磊晶设置在所述石墨烯材料上。

20.如权利要求19所述的钻石-石墨烯装置，其中所述半导体材料包含一物质，所述物质选自：硅、碳化硅、硅锗、砷化镓、氮化镓、锗、硫化锌、磷化镓、锑化镓、砷磷化镓铟、磷化铝、砷化铝、砷化铝镓、氮化镓、氮化硼、氮化铝、砷化铟、磷化铟、锑化铟、氮化铟及其等的混合物。

21.如权利要求19所述的钻石-石墨烯装置，其中所述半导体材料包含一物质，所述物质选自：氮化镓、氮化铝、氮化铟及其等的混合物。

22.如权利要求16所述的钻石-石墨烯装置，其中所述装置整合在一装置中，所述装置选自：分子感测器、发光二极管、液晶显示器、太阳能板、压力感测器、表面声波滤波器、共振器及其等的组合物。

23.一种钻石-石墨烯装置，其是由如权利要求1所述的方法所制得。

24.一种在钻石基材上形成石墨烯的方法，其包含：

在真空下在一氢气气氛中加热一钻石基材，以将位于一(100)结晶面的一部分钻石基材转变为石墨烯。