一种石墨烯半导体制备装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种石墨烯半导体制备装置及方法，一种石墨烯半导体制备方法，包括以下步骤：I、提供SiC衬底，利用氢气刻蚀；II、在氩气氛围下对SiC衬底片进行升温；III、在超高真空的环境下，形成六方蜂窝状的石墨烯薄膜；IV：形成石墨烯半导体复合材料。一种石墨烯半导体制备装置，包括：氢气刻蚀模块；C原子自组装模块；同质外延成长模块；反应合成模块。本发明专利技术不仅可以获得大面积、高质量的石墨烯，而且所获得的石墨烯具有较好的均一性，且与当前的集成电路技术有很好的兼容性；同时利用了半导体材料的优点与石墨烯的特性，实现了石墨烯的制备及其与半导体材料复合同时进行，具有广泛的适用性。

【技术实现步骤摘要】
一种石墨烯半导体制备装置及方法
本专利技术涉及一种制备装置及方法，尤其涉及一种石墨烯半导体制备装置及方法。
技术介绍
半导体是现代电子工业的支柱，它是晶体管、集成电路以及各类电子元件的核心材料。随着半导体技术的发展，传统的硅、锗等元素半导体的性能提升空间越来越小。石墨烯以优异的导电性能，广阔的开发前景，在半导体
受到越来越多的关注。目前，化学气相沉积法是制备高质量、大面积石墨烯的最主要途径。但是，存在着以下缺陷：制备出的石墨烯形貌和性能受基底材料影响大，石墨烯难以转移，难以与当前成熟的大规模集成电路工艺兼容，影响了基于石墨烯器件的推广与应用。
技术实现思路
为了解决上述技术所存在的不足之处，本专利技术提供了一种石墨烯半导体制备装置及方法。为了解决以上技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种石墨烯半导体制备方法，包括以下步骤：I、提供SiC衬底，利用氢气在1450-1600℃下对衬底的刻蚀效应对SiC衬底表面进行平整化处理，刻蚀25-35min，使之形成具有原子级平整度的台阶阵列形貌的表面；II本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种石墨烯半导体制备方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：/nI、提供SiC衬底，利用氢气在1450-1600℃下对衬底的刻蚀效应对SiC衬底表面进行平整化处理，刻蚀25-35min，使之形成具有原子级平整度的台阶阵列形貌的表面；/nII、在1.5L/min的氩气氛围下对SiC衬底片进行升温至1000-1100℃，使得C原子的自组装过程进行的更加充分，制得大面积且均匀的石墨烯薄膜；/nIII、在超高真空的环境下，继续将SiC衬底表面加热到1400-1500℃，使SiC衬底表面的碳硅键发生断裂，Si原子会先于C原子升华而从表面脱附，而表面富集的C原子发生重构从而形成六方蜂窝状的石墨烯薄膜；...

【技术特征摘要】
1.一种石墨烯半导体制备方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：
I、提供SiC衬底，利用氢气在1450-1600℃下对衬底的刻蚀效应对SiC衬底表面进行平整化处理，刻蚀25-35min，使之形成具有原子级平整度的台阶阵列形貌的表面；
II、在1.5L/min的氩气氛围下对SiC衬底片进行升温至1000-1100℃，使得C原子的自组装过程进行的更加充分，制得大面积且均匀的石墨烯薄膜；
III、在超高真空的环境下，继续将SiC衬底表面加热到1400-1500℃，使SiC衬底表面的碳硅键发生断裂，Si原子会先于C原子升华而从表面脱附，而表面富集的C原子发生重构从而形成六方蜂窝状的石墨烯薄膜；
IV：将半导体材料颗粒沉积在步骤III中制得的石墨烯薄膜表面，形成石墨烯半导体复合材料。


2.根据权利要求1所述的石墨烯半导体制备方法，其特征在于：所述SiC衬底为4H-SiC、6H-SiC、3C-SiC单晶体中的一种。


3.根据权利要求2所述的石墨烯半导体制备方法，其特征在于：所述步骤II中，控制氩气的气压在2×103Pa以下。


4.根据权利要求3所述的石墨烯半导体制备方法，其特征在于：所述步骤III中，超高真空的气压为1-2×103Pa。


5.根据权利要求4所述的石墨烯半导...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕尊华，李继森，司崇殿，
申请(专利权)人：山东华达新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37