[发明专利]一种石墨烯条带的低温化学气相沉积制备方法

摘要

本发明属于半导体材料制备领域，具体涉及一种石墨烯条带的低温化学气相沉积制备方法。本发明的步骤是首先对铜箔进行电解抛光，然后将铜箔放入石英管反应器内，在氢气条件下进行退火，然后于500~580℃，同时调节氢气的流速为2.4~3.0sccm，并通入液体碳源，在铜箔上生长石墨烯条带，控制压力在2.0~10.0Torr之间，控制生长时间为10~50min，得到生长在铜箔上的石墨烯条带。本发明方法中使用电解抛光的铜箔，使得铜箔表面的化学活性更高，采用的碳源为具有芳香族和脂肪族化合物特征以及介于芳香族和脂肪族化合物特征之间的含碳有机溶剂，与现有技术中普遍采用的气体碳源甲烷等相比，更加有利于石墨烯条带的低温生长。

主权项

一种石墨烯条带的低温化学气相沉积制备方法，其特征在于按照以下步骤进行：（1）电解抛光铜箔：以待抛光的铜箔作为阳极，铜板作阴极，将两个电极同时插入到电解抛光液中，控制电流恒定为1.0 ~ 1.5 A，通电70 ~ 120秒，对铜箔进行电解抛光，然后清洗抛光后的铜箔，用氮气吹干备用；（2）铜箔退火：将吹干的铜箔放入石英管反应器内，并置于水平加热炉恒温区，石英管反应器的一端与氢气瓶和液体碳源容器相连，另一端与真空泵相连，将石英管反应器内抽真空至10‑2 Torr，通入流速为4.0 ~ 10.0 sccm的氢气，同时采用水平加热炉以5 ~ 50℃/min的速度升温加热， 加热至500 ~ 950℃时，保温 30 ~ 60 min退火；（3）石墨烯条带低温生长：退火后控制炉温为500 ~ 580 ℃，同时调节氢气的流速为2.4 ~ 3.0 sccm，通入液体碳源，液体碳源在石英管反应器内的负压作用下以气态形式进入到反应器内，在铜箔上生长石墨烯条带，控制石英管反应器内压力在2.0 ~ 10.0 Torr之间，控制生长时间为10 ~ 50 min；（4）生长结束后，在真空条件下，炉冷至室温，得到生长在铜箔上的石墨烯条带。