一种原位氮掺杂石墨烯蓝宝石晶圆及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种原位氮掺杂石墨烯蓝宝石晶圆及其制备方法,包括以下步骤：S1、将经过清洗和干燥预处理后的蓝宝石晶圆置于管式炉，压强抽至设定压强；S2、升温至第一温度，然后通入氩气，继续升温至第二温度，通入氢气，继续升温至生长温度并稳定5‑60分钟，引入生长碳源和生长氮源，保持一定的生长时间；S3、待生长结束后，停止引入生长碳源和生长氮源，在氩气和氢气环境下降温，在降温过程中，先停止通入氢气，后停止通入氩气；S4、进行破真空处理，得到原位氮掺杂石墨烯蓝宝石晶圆。本发明专利技术能够制备得到高品质的原位氮掺石墨烯蓝宝石晶圆，具有均匀性高、平整度好的优点，且通过反应条件改变能够调控氮掺杂种类。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于石墨烯材料，具体涉及一种原位氮掺杂石墨烯蓝宝石晶圆及其制备方法。

技术介绍

1、由于石墨烯拥有众多其他材料难以比拟的独特物理化学性质，如超高的载流子迁移率(～105cm2 v-1s-1)，超高的导热性(～5000w m-1k-1)，良好的机械强度(～1.1tpa)，高透光性(～2.3％，每层)等，使其迅速成为了新一代的“明星”材料，并在透明导电薄膜、超级电容器、单分子探测器、场效应晶体管、锂离子电池、发光二极管器件等一系列实际器件中得到了非常广泛的应用。

2、基于aln的深紫外发光二极管器件(duv-led)，具有直流驱动、工作电压低、便于携带、无污染、长寿命等特点，因此在杀菌、水资源净化、生物医疗、光通信等领域具有广阔应用潜力和巨大经济效益。目前，aln薄膜主要是通过金属有机化学气相沉积的方法异质外延生长在介电衬底上。然而传统介电衬底与aln之间存在较大晶格失配和热失配，从而导致器件性能不佳。当前石墨烯上生长的氮化物薄膜质量与传统单晶衬底仍有较大差距。石墨烯具有表面平整，化学和热稳定性高的特点，是理想的外延生长缓冲层。然而石墨烯本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种原位氮掺杂石墨烯蓝宝石晶圆的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，清洗和干燥预处理蓝宝石晶圆的过程为：将蓝宝石晶圆分别用去离子水、乙醇、丙酮、异丙醇依次浸泡并用超声清洗机清洗10-15分钟，然后用氮气枪吹干。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S1中，设定压强为0-2000Pa。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S2中，生长温度为1040-1080℃，生长时间为4-8h。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤S2中，生长温度为1060℃，生...

【技术特征摘要】

1.一种原位氮掺杂石墨烯蓝宝石晶圆的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，清洗和干燥预处理蓝宝石晶圆的过程为：将蓝宝石晶圆分别用去离子水、乙醇、丙酮、异丙醇依次浸泡并用超声清洗机清洗10-15分钟，然后用氮气枪吹干。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤s1中，设定压强为0-2000pa。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤s2中，生长温度为1040-1080℃，生长时间为4-8h。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤s2中，生长温度为1060℃，生长时间为6h。

6.根据权利要求1所述的制...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙靖宇，周凯旋，高翔，刘忠范，
申请(专利权)人：苏州大学，
类型：发明
国别省市：