一种制备大尺寸高质量石墨烯单晶的装置及方法

    公开(公告)号:CN104695012B

    公开(公告)日:2017-03-22

    申请号:CN201510128458.X

    申请日:2015-03-24

    申请人: 山东大学

    IPC分类号: C30B25/02 C30B29/02

    摘要: 本发明涉及一种制备大尺寸高质量石墨烯单晶的装置及方法。该装置包括:壳体和顶盖,顶盖内设带布气管的气体喷头,使进入的高纯气体均匀分布进入反应腔体;反应腔体由密封石英管、插接在两段密封石英管中间的石墨发热体、放置在石墨发热体内部的石墨坩埚组成,石墨坩埚用于放置SiC晶片衬底;石墨发热体外有冷却水系统、中频线圈;壳体底部有出气口。本发明还提供利用该装置在SiC衬底上制备大尺寸高质量石墨烯单晶的方法。采用本装置及生长方法,在SiC衬底上制得高质量的石墨烯晶体,其迁移率比SiC高温热解方法制备的石墨烯提高近1~2个数量级。

    一种在绝缘衬底上制备石墨烯枝晶的方法

    公开(公告)号:CN108910868B

    公开(公告)日:2020-04-03

    申请号:CN201810903586.0

    申请日:2018-08-09

    IPC分类号: C01B32/186

    摘要: 本发明涉及一种在绝缘衬底上制备石墨烯枝晶的方法,属于微电子材料技术领域,先将绝缘衬底清洗,吹干;将衬底放入CVD管式炉中的石英内管外壁,管式炉抽真空,升温至200℃~300℃,通入氢气,温度升高至800℃~900℃时恒温刻蚀衬底表面;氢气刻蚀后缓慢升温,升温至1050~1080℃,恒温,通入碳源和氢气,进行石墨烯生长;生长结束,停止通入气体,先降温至700℃~800℃,再自然降温到室温。石墨烯枝晶的形态为树枝状,在枝干的顶端分布,通过对制备方法中甲烷的通入量,甲烷与氢气的比例等条件的控制实现了石墨烯在绝缘衬底上生长为枝晶状的结构。枝晶状石墨烯相较于网状石墨烯具有更优的力学和电学性能。

    一种制备大尺寸高质量石墨烯单晶的装置及方法

    公开(公告)号:CN104695012A

    公开(公告)日:2015-06-10

    申请号:CN201510128458.X

    申请日:2015-03-24

    申请人: 山东大学

    IPC分类号: C30B25/02 C30B29/02

    摘要: 本发明涉及一种制备大尺寸高质量石墨烯单晶的装置及方法。该装置包括:壳体和顶盖,顶盖内设带布气管的气体喷头,使进入的高纯气体均匀分布进入反应腔体;反应腔体由密封石英管、插接在两段密封石英管中间的石墨发热体、放置在石墨发热体内部的石墨坩埚组成,石墨坩埚用于放置SiC晶片衬底;石墨发热体外有冷却水系统、中频线圈;壳体底部有出气口。本发明还提供利用该装置在SiC衬底上制备大尺寸高质量石墨烯单晶的方法。采用本装置及生长方法,在SiC衬底上制得高质量的石墨烯晶体,其迁移率比SiC高温热解方法制备的石墨烯提高近1~2个数量级。

    一种在绝缘衬底上制备石墨烯枝晶的方法

    公开(公告)号:CN108910868A

    公开(公告)日:2018-11-30

    申请号:CN201810903586.0

    申请日:2018-08-09

    IPC分类号: C01B32/186

    摘要: 本发明涉及一种在绝缘衬底上制备石墨烯枝晶的方法,属于微电子材料技术领域,先将绝缘衬底清洗,吹干;将衬底放入CVD管式炉中的石英内管外壁,管式炉抽真空,升温至200℃~300℃,通入氢气,温度升高至800℃~900℃时恒温刻蚀衬底表面;氢气刻蚀后缓慢升温,升温至1050~1080℃,恒温,通入碳源和氢气,进行石墨烯生长;生长结束,停止通入气体,先降温至700℃~800℃,再自然降温到室温。石墨烯枝晶的形态为树枝状,在枝干的顶端分布,通过对制备方法中甲烷的通入量,甲烷与氢气的比例等条件的控制实现了石墨烯在绝缘衬底上生长为枝晶状的结构。枝晶状石墨烯相较于网状石墨烯具有更优的力学和电学性能。