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公开(公告)号：CN107887319A
公开(公告)日：2018-04-06
申请号：CN201711139470.6
申请日：2017-11-16
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
IPC: H01L21/683
CPC classification number: H01L21/6835 , H01L2221/68363
Abstract: 本发明提供一种绝缘体上石墨烯的制备方法，包括：提供一牺牲衬底；于牺牲衬底表面形成一层石墨烯层；于石墨烯层表面形成一层介质层；提供一支撑衬底，并将上述得到的结构键合于支撑衬底的上表面，介质层与支撑衬底上表面相接触；通过氧化工艺去除牺牲衬底，以得到转移的绝缘体上石墨烯。通过上述方案，本发明采用干法转移技术，并提供锗衬底作为牺牲衬底，最终采用低温氧化的工艺去除牺牲衬底，在保留完成石墨烯薄膜的情况下有效去除锗衬底，避免了有机物去除等过程中引起的沾污，同时，也不会存在如金属等引入的沾污，并且该工艺与微电子工艺完全兼容，对推动石墨烯材料在微电子领域的应用具有重要意义。
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公开(公告)号：CN104241116B
公开(公告)日：2017-09-22
申请号：CN201410404017.3
申请日：2014-08-15
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
IPC: H01L21/306
Abstract: 本发明涉及一种锗材料表面稳定钝化的方法，包括：采用不同试剂对锗片表面进行清洗，有效除去锗表面污物以及表层氧化层，实现锗表面的初步氯化；然后采用乙醇和水的混合液配制硫醇试剂，采用适当加热的钝化条件在锗表面得到自组装膜。本发明具有操作简单、使用方便、成本低廉、钝化效果明显等优点。
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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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公开(公告)号：CN104425341B
公开(公告)日：2017-07-14
申请号：CN201310382838.7
申请日：2013-08-28
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
IPC: H01L21/762 , H01L21/683
Abstract: 本发明提供一种低剂量注入制备绝缘体上半导体材料的方法，包括步骤：1）于第一衬底表面外延一掺杂的单晶薄膜；2）外延一顶层半导体材料；3）沉积绝缘层；4）从所述绝缘层表面将剥离离子注入至所述单晶薄膜下方的第一衬底预设深度的位置；5）提供第二衬底，并键合所述第二衬底及所述绝缘层；6）进行退火处理，使所述单晶薄膜吸附所述剥离离子，最终使所述第一衬底与所述顶层半导体材料从该单晶薄膜处分离。本发明通过控制超薄单晶薄膜的离子掺杂控制其对注入离子的吸附作用，可以采用非常低的剂量注入便可实现智能剥离，而且剥离裂纹发生在超薄层处，裂纹很小，可获得高质量的绝缘体上半导体材料。
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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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Patent Agency Ranking
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：CN103943547B
公开(公告)日：2017-02-08
申请号：CN201310024414.3
申请日：2013-01-23
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
IPC: H01L21/762
CPC classification number: H01L21/76254 , H01L21/76256
Abstract: 本发明提供一种基于增强吸附来制备绝缘体上材料的方法。根据本发明的方法，先在第一衬底上依次外延生长一掺杂的超晶格结构的单晶薄膜、中间层、缓冲层以及顶层薄膜；随后，对形成了顶层薄膜的结构进行低剂量离子注入，使离子注入到所述掺杂的超晶格结构的单晶薄膜上表面之上或下表面之下；接着再将具有绝缘层的第二衬底与已进行离子注入的结构键合，并进行退火处理，使掺杂的超晶格结构的单晶薄膜处产生微裂纹来实现原子级的剥离。本发明采用增强吸附来实现键合片的有效剥离。剥离后的表面平整，粗糙度低，并且顶层薄膜晶体质量高。
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公开(公告)号：CN106276873A
公开(公告)日：2017-01-04
申请号：CN201610642661.3
申请日：2016-08-08
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
IPC: C01B31/04
CPC classification number: C01P2004/04
Abstract: 本发明提供一种制备锗基石墨烯纳米孔的方法，包括如下步骤：S1：提供一锗基石墨烯，所述锗基石墨烯包括Ge衬底及形成于所述Ge衬底上的石墨烯；S2：对所述锗基石墨烯进行离子注入，以在所述石墨烯中产生点缺陷；S3：对所述锗基石墨烯进行退火，以从所述点缺陷处对所述石墨烯进行刻蚀，得到纳米孔。本发明的制备锗基石墨烯纳米孔的方法获得的石墨烯纳米孔具有质量好、尺寸易于调节、不会刻蚀石墨烯等优势。另外，离子注入技术、退火技术在目前半导体行业都是非常成熟的工艺。所以本发明的制备方法将能更快地推动石墨烯在单层膜材料上的推广与应用。
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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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