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一种限域式金属原子插层石墨烯及其制备方法和应用技术

技术编号:41686529 阅读:13 留言:0更新日期:2024-06-14 15:37
本发明专利技术公开一种限域式金属原子插层石墨烯及其制备方法和应用,该方法将表面生长有金属薄层的SiC基石墨烯以“面对面”的方式贴合在一起后放置于密闭真空容器中,由此构建的限域空间可有效调控金属原子的挥发,抑制金属插层的随机性,进而增大金属插层面积。该金属插层技术简单有效,可推广至各类SiC基石墨烯以及缓冲层的金属插层,有望推进SiC基石墨烯大规模均匀的金属插层,对于微电子以及二维金属材料等领域的应用提供重要的指导与借鉴价值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于二维材料制备及改性,涉及一种限域式金属原子插层石墨烯及其制备方法和应用


技术介绍

1、集成电路专利技术至今面临着晶体管沟道尺寸减小带来的技术瓶颈。因此,从新材料探索的角度考虑,寻找替代单晶硅的新型半导体材料对于未来微电子器件的开发和应用迫在眉睫。石墨烯是由碳原子经sp2杂化形成的六角蜂窝状二维晶体,具有优异的电子迁移率、热导率、力学性能等等,在信息领域已经展现出了广阔的应用前景。外延石墨烯是通过单晶sic基体的高温热解而制得,不需要转移就可以将其直接应用于电子器件的制作,与传统的硅基工艺相融合,有望成为硅基后摩尔时代的理想候选半导体材料。自发现以来,sic基石墨烯备受关注,天津大学教授马雷团队与美国佐治亚理工学院教授walter a.de heer课题组的合作研究已取得重大突破,基于准平衡退火技术在sic表面制备了一层规则有序单层石墨烯,打造了全球首个功能性石墨烯半导体,开辟了石墨烯在半导体领域的实际应用。

2、sic基石墨烯被认为是下一代高性能电子器件的理想候选材料。但是,石墨烯表面层与sic基底的成键状态一直是制约sic基石本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种限域式金属原子插层石墨烯的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种限域式金属原子插层石墨烯的制备方法,其特征在于,步骤S1中,在对单晶SiC基底进行热处理之前,还包括对所述单晶SiC基底进行预处理;所述预处理过程为:在真空条件下,将单晶SiC基底加热至550~650℃,保温8h。

3.根据权利要求1所述的一种限域式金属原子插层石墨烯的制备方法,其特征在于,步骤S1中,所述热处理温度为1250℃~1400℃,热处理时间为10~15min。

4.根据权利要求1所述的一种限域式金属原子插层石墨烯的制备方法,其特征在于,步骤S...

【技术特征摘要】

1.一种限域式金属原子插层石墨烯的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种限域式金属原子插层石墨烯的制备方法,其特征在于,步骤s1中,在对单晶sic基底进行热处理之前,还包括对所述单晶sic基底进行预处理;所述预处理过程为:在真空条件下,将单晶sic基底加热至550~650℃,保温8h。

3.根据权利要求1所述的一种限域式金属原子插层石墨烯的制备方法,其特征在于,步骤s1中,所述热处理温度为1250℃~1400℃,热处理时间为10~15min。

4.根据权利要求1所述的一种限域式金属原子插层石墨烯的制备方法,其特征在于,步骤s2中,利用分子束外延方式在所述sic基石墨烯表面生长一层的金属纳米薄层;生长过程中,将金属源加热至500~700℃,生长时间为10~20min;所述金属纳米薄层的厚度为5~10nm。

【专利技术属性】
技术研发人员:杨东胡廷伟卞祥龙夏乾峰
申请(专利权)人:海南医学院
类型:发明
国别省市:

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