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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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公开(公告)号：CN106904599A
公开(公告)日：2017-06-30
申请号：CN201510952653.4
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 , H01L21/02
CPC classification number: H01L21/02527 , C01P2002/82
Abstract: 本发明提供一种在绝缘衬底上制备图形石墨烯的方法，包括：1）提供一绝缘衬底，于绝缘衬底上沉积锗薄膜；2）采用光刻刻蚀工艺于锗薄膜中刻蚀出所需图形，形成图形锗薄膜；以及步骤3）以所述图形锗薄膜为催化剂，在高温下生长石墨烯，同时，图形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图形石墨烯。本发明通过在绝缘衬底上制备锗薄膜，并光刻刻蚀所述锗薄膜形成所需图形后，催化生长石墨烯，并在生长的同时将锗薄膜蒸发去除，获得绝缘体上图形石墨烯，克服了采用光刻刻蚀工艺对石墨烯进行刻蚀所带来的光刻胶等污染，提高了绝缘体上图形石墨烯材料的质量及性能。采用本发明的方法可以获得质量很高的图形石墨烯。
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公开(公告)号：CN105088179B
公开(公告)日：2017-08-15
申请号：CN201510532604.5
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: C23C16/26
Abstract: 本发明提供一种转移石墨烯的方法，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，并往所述生长腔室内通入碳源，在所述锗催化衬底表面生长得到石墨烯；提供一键合基底，将所述锗催化衬底形成有石墨烯的一面与所述键合基底键合，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，转移至所述键合基底表面。本发明可将石墨烯轻松转移至多种衬底上，无需经过湿法反应过程，减少了缺陷的引入，且能够最大程度保留了石墨烯的完整性，特别有利于大尺寸石墨烯的转移。锗催化衬底可重复利用，有利于节省材料，更为环保。
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公开(公告)号：CN106904600A
公开(公告)日：2017-06-30
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
CPC classification number: C01B2204/02 , C01P2002/82 , C01P2004/03
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：CN104152991A
公开(公告)日：2014-11-19
申请号：CN201410441163.3
申请日：2014-09-02
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
Abstract: 本发明提供一种具有特定形状且排列整齐的石墨烯单晶畴的制备方法，所述制备方法为以（110）晶面的半导体材料为催化基底，采用化学气相沉积法，通过气态或固态碳源于所述催化基底表面形成具有特定形状且排列整齐的石墨烯单晶畴。本发明通过调节惰性气体、碳源和氢气的浓度比例、生长温度以及生长时间等可以控制单晶石墨烯的尺寸、密度、形状，并且可以直接获得排列整齐的石墨烯单晶畴。本发明获得的石墨烯单晶畴，具有高质量、低缺陷，并且规则排列等优点。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN102683178B
公开(公告)日：2014-11-12
申请号：CN201210175117.4
申请日：2012-05-31
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
Abstract: 本发明提供一种绝缘体上半导体及其制备方法，先在第一Si衬底上的第一SiO2层刻出多个孔道，然后选择性外延Ge、SixGeyCzSn1-x-y-z、III-V族等半导体材料，填充所述孔道并形成半导体层，以获得性能优异的半导体层，在所述半导体层表面键合具有第二SiO2层的第二Si衬底，然后去除所述Si衬底并去除所述SiO2，接着填充PMMA，并在所得结构的下表面键合具有第三SiO2层的第三Si衬底，退火使PMMA膨胀以剥离上述结构，该剥离工艺简单，有利于节约成本，最后进行抛光以完成所述绝缘体上半导体的制备。本发明与现有的半导体技术兼容；通过选择性外延可降低半导体层的缺陷，有利于绝缘体上半导体性能的提高；通过PMMA退火膨胀剥离的工艺简单，有利于节约成本。本发明适用于工业生产。
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公开(公告)号：CN106904599B
公开(公告)日：2019-03-01
申请号：CN201510952653.4
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 , H01L21/02
Abstract: 本发明提供一种在绝缘衬底上制备图形石墨烯的方法，包括：1）提供一绝缘衬底，于绝缘衬底上沉积锗薄膜；2）采用光刻刻蚀工艺于锗薄膜中刻蚀出所需图形，形成图形锗薄膜；以及步骤3）以所述图形锗薄膜为催化剂，在高温下生长石墨烯，同时，图形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图形石墨烯。本发明通过在绝缘衬底上制备锗薄膜，并光刻刻蚀所述锗薄膜形成所需图形后，催化生长石墨烯，并在生长的同时将锗薄膜蒸发去除，获得绝缘体上图形石墨烯，克服了采用光刻刻蚀工艺对石墨烯进行刻蚀所带来的光刻胶等污染，提高了绝缘体上图形石墨烯材料的质量及性能。采用本发明的方法可以获得质量很高的图形石墨烯。
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公开(公告)号：CN105060286A
公开(公告)日：2015-11-18
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: C01B31/04
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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公开(公告)号：CN105655242A
公开(公告)日：2016-06-08
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：CN105129785A
公开(公告)日：2015-12-09
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: C01B31/04
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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