The present invention provides a method for preparing graphical graphene on an insulating substrate includes: 1) provides an insulating substrate on the insulating film deposited germanium substrate; 2) using a photolithography etching process on etched germanium thin film in a desired pattern, forming a pattern of germanium film; and step 3) to the graphics of Ge film as catalyst, the growth of Shi Moxi, at a high temperature and under high temperature, graphics germanium film evaporating, and eventually be removed, for binding to the insulation pattern graphene substrate. Through the preparation of germanium film on an insulating substrate, and lithography to etch the germanium film formed a desired pattern after the catalytic growth of Shi Moxi, and in the growth of germanium thin film evaporation and removal, obtained on insulator graphics graphene, overcome by photolithography etching etching caused by photoresist contamination of graphite graphene, improving the performance and quality of the graphics of the graphene material on insulator. By using the method of the invention, high quality graphics graphene can be obtained.
【技术实现步骤摘要】
一种在绝缘衬底上制备图形石墨烯的方法
本专利技术涉及一种石墨烯的制备方法,特别是涉及一种在绝缘衬底上制备图形石墨烯的方法。
技术介绍
石墨烯具有非同寻常的导电性能、超出钢铁数十倍的强度和极好的透光性,它的出现有望在现代电子科技领域引发一轮革命。在石墨烯中,电子能够极为高效地迁移,而传统的半导体和导体,例如硅和铜远没有石墨烯表现得好。由于电子和原子的碰撞,传统的半导体和导体用热的形式释放了一些能量,一般的电脑芯片以这种方式浪费了72%-81%的电能,石墨烯则不同,它的电子能量不会被损耗,这使它具有了非比寻常的优良特性。自从2004年英国曼彻斯特大学的两位科学家使用微机械剥离的方法发现石墨烯以来,石墨烯的出现激起了巨大的波澜。石墨烯在物理、化学、力学等性能方面无与伦比的优势,使其在电子、信息、能源、材料和生物医药等领域拥有着广阔的应用前景.目前得到单层大面积石墨烯的制备方法主要为金属(镍、铜等)催化化学气相沉积法,为了电子领域的应用,需要将石墨烯转移到绝缘衬底上,但是目前所用到的转移方法步骤复杂,很容易引起石墨烯的褶皱、污染,势必会降低石墨烯的性能。为了将石墨烯定义图形,目前常使用的方法是将大面积石墨烯使用传统的光刻刻蚀的方法,而使用氧等离子体刻蚀过的石墨烯表面光刻胶很难去除干净,污染相当严重。因此在绝缘衬底上直接制备图形化的石墨烯是一个很大的挑战。鉴于以上所述,如何能实现一种能在绝缘衬底上直接制备图形石墨烯的方法具有重要的意义。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点,本专利技术的目的在于提供一种在绝缘衬底上制备图形石墨烯的方法,用于解决现有技术中通过转移的方 ...
【技术保护点】
一种在绝缘衬底上制备图形石墨烯的方法,其特征在于,所述方法包括步骤:步骤1),提供一绝缘衬底,于所述绝缘衬底上沉积锗薄膜;步骤2),采用光刻刻蚀工艺于所述锗薄膜中刻蚀出所需图形,形成图形锗薄膜;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。
【技术特征摘要】
1.一种在绝缘衬底上制备图形石墨烯的方法,其特征在于,所述方法包括步骤:步骤1),提供一绝缘衬底,于所述绝缘衬底上沉积锗薄膜;步骤2),采用光刻刻蚀工艺于所述锗薄膜中刻蚀出所需图形,形成图形锗薄膜;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。2.根据权利要求1所述的在绝缘衬底上制备图形石墨烯的方法,其特征在于:步骤1)中,所述绝缘衬底包括表面具有氧化硅的硅衬底、蓝宝石衬底以及石英衬底中的一种。3.根据权利要求1所述的在绝缘衬底上制备图形石墨烯的方法,其特征在于:步骤1)中,采用磁控溅射的方法于所述绝缘衬底上沉积锗薄膜。4.根据权利要求1所述的在绝缘衬底上制备图形石墨烯的方法,其特征在于:步骤1)中,沉积的锗薄膜的厚度范围为10~500nm。5.根据权利要求1所述的在绝缘衬底上制备...
【专利技术属性】
技术研发人员:狄增峰,汪子文,戴家赟,王刚,郑晓虎,薛忠营,张苗,王曦,
申请(专利权)人:中国科学院上海微系统与信息技术研究所,
类型:发明
国别省市:上海,31
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