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公开(公告)号：CN105088179A
公开(公告)日：2015-11-25
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：CN106904600B
公开(公告)日：2019-03-01
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
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：CN105655242B
公开(公告)日：2018-07-06
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：CN105110324B
公开(公告)日：2017-07-21
申请号：CN201510508080.6
申请日：2015-08-18
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
IPC: C01B32/184
Abstract: 本发明提供一种制备无褶皱的石墨烯的方法，包括以下步骤：S1：提供一催化基底，在所述催化基底表面预设区域进行离子注入以破坏注入区域的催化性能，并使得所述催化基底表面形成若干分立的未注入单元；S2：将所述催化基底放入生长腔室，将所述催化基底加热至预设温度，并往所述生长腔室内通入碳源，在所述催化基底表面生长出若干分立的没有褶皱的石墨烯单元。本发明不仅可以得到高质量的没有褶皱或褶皱密度很低的石墨烯单元还可以通过控制离子注入的区域，得到具有特定形状的石墨烯单元，从而适应多样的器件应用需求。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN106927459A
公开(公告)日：2017-07-07
申请号：CN201511019588.6
申请日：2015-12-29
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
IPC: C01B32/20 , H01L21/265 , H01L21/324
CPC classification number: H01L21/265 , H01L21/324
Abstract: 本发明提供一种在绝缘衬底上直接制备层数可控石墨烯的方法，利用离子注入精确控制碳离子剂量，直接在各种绝缘衬底上制备不同层数的石墨烯。首先在绝缘衬底上沉积金属镍薄膜，接着使用离子注入将不同层数对应的碳离子剂量分别注入到镍薄膜中，然后在镍上沉积相对比较厚的铜薄膜。在高温下使镍铜会发生互溶，大量的铜会将碳不断地往下推，最终从镍中推出，在绝缘衬底和镍铜合金的界面处形成石墨烯。本发明可以直接在不同的绝缘衬底上获得大面积层数可控的高质量连续石墨烯，不需要进一步转移，大大提高了石墨烯的质量，本发明高温合成时间极短，可以极大的提高制备效率，为工业化制备绝缘体上高质量石墨烯以及石墨烯应用提供了有效可行地途径。
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公开(公告)号：CN105129785B
公开(公告)日：2017-03-15
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: C01B32/186
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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公开(公告)号：CN105174268A
公开(公告)日：2015-12-23
申请号：CN201510603893.3
申请日：2015-09-21
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
Abstract: 本发明提供一种纳米线与石墨烯的复合材料及其制备方法，制备方法包括：1）提供SGOI衬底，SGOI衬底由下至上依次包括硅衬底、埋氧层及SiGe层；2）刻蚀SiGe层，形成预定尺寸的条状SiGe阵列；3）将步骤2）得到的结构进行锗浓缩，得到表面被SiO2层包裹的Ge或SiGe纳米线；4）去除包裹在Ge或SiGe纳米线表面的SiO2层，得到Ge或SiGe纳米线阵列；5）在Ge或SiGe纳米线阵列上生长石墨烯。通过本发明的制备方法制得所述纳米线与石墨烯的复合材料，具有高质量、低缺陷、大小可控、均匀且笔直的优点，且石墨烯薄膜也具有高质量、低缺陷的特性；本发明的制备方法工艺简单可控。
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公开(公告)号：CN105110324A
公开(公告)日：2015-12-02
申请号：CN201510508080.6
申请日：2015-08-18
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
IPC: C01B31/04
Abstract: 本发明提供一种制备无褶皱的石墨烯的方法，包括以下步骤：S1：提供一催化基底，在所述催化基底表面预设区域进行离子注入以破坏注入区域的催化性能，并使得所述催化基底表面形成若干分立的未注入单元；S2：将所述催化基底放入生长腔室，将所述催化基底加热至预设温度，并往所述生长腔室内通入碳源，在所述催化基底表面生长出若干分立的没有褶皱的石墨烯单元。本发明不仅可以得到高质量的没有褶皱或褶皱密度很低的石墨烯单元还可以通过控制离子注入的区域，得到具有特定形状的石墨烯单元，从而适应多样的器件应用需求。
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公开(公告)号：CN102683178A
公开(公告)日：2012-09-19
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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