一种Graphene/SiC异质结纳米阵列的制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108493082A(43)申请公布日2018.09.04(21)申请号201810311138.1(22)申请日2018.04.09(71)申请人宁波工程学院地址315000浙江省宁波市海曙区翠柏路89号(72)发明人王霖高凤梅陈善亮杨为佑(74)专利代理机构宁波市鄞州盛飞专利代理事务所(特殊普通合伙)33243代理人洪珊珊(51)Int.Cl.H01J9/02(2006.01)H01J1/304(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图4页(54)发明名称一种Graphene/SiC异质结纳米阵列的制备方法(57)摘要本发明涉及一种无机半导体异质结材料的制备方法，特别是石墨烯/碳化硅(Graphene/SiC)异质结纳米阵列的制备方法。所述的制备方法包括如下步骤：1)在清洗后的SiC晶片上溅射催化剂形成催化剂薄膜；2)将聚合物前驱体和带催化剂薄膜的SiC晶片置于石墨坩埚中；3)将高纯石墨坩埚置于气氛烧结炉中，在保护气体的作用下在1520-1600℃下保温30-40min进行热处理，随炉冷却至室温，制得Graphene/SiC异质结纳米阵列。本发明能够实现高定向Graphene/SiC异质结纳米阵列结构的生长；且周期短，工艺可控。CN108493082ACN108493082A权利要求书1/1页1.一种Graphene/SiC异质结纳米阵列的制备方法，其特征在于，所述的制备方法包括如下步骤：1)在清洗后的SiC晶片上溅射催化剂形成催化剂薄膜；2)将聚合物前驱体和带催化剂薄膜的SiC晶片置于石墨坩埚中；3)将高纯石墨坩埚置于气氛烧结炉中，在保护气体的作用下在1520-1600℃下保温30-40min进行热处理，随炉冷却至室温，制得Graphene/SiC异质结纳米阵列。2.根据权利要求1所述的Graphene/SiC异质结纳米阵列的制备方法，SiC晶片的清洗依次采用丙酮、去离子水和乙醇超声清洗。3.根据权利要求1所述的Graphene/SiC异质结纳米阵列的制备方法，所述的催化剂为Au、Ag中的一种或两种。4.根据权利要求1所述的Graphene/SiC异质结纳米阵列的制备方法，其特征在于，所述的聚合物前驱体为含有Si和C元素的聚合物前驱体。5.根据权利要求1或4所述的Graphene/SiC异质结纳米阵列的制备方法，其特征在于，所述的聚合物前驱体为聚硼硅氮烷。6.根据权利要求1所述的Graphene/SiC异质结纳米阵列的制备方法，其特征在于，聚合物前驱体和带催化剂薄膜的SiC晶片置于石墨坩埚中时，聚合物前驱体置于坩埚底部，SiC晶片置于粉末上方，带催化剂薄膜面朝向粉末。7.根据权利要求1或6所述的Graphene/SiC异质结纳米阵列的制备方法，其特征在于，聚合物前驱体的处理为热交联固化和粉碎，或直接液态。8.根据权利要求7所述的Graphene/SiC异质结纳米阵列的制备方法，其特征在于，热交联在管式气氛烧结炉中在保护气体下进行，热交联的温度为230-280℃，时间为20-40min。9.根据权利要求1或7所述的Graphene/SiC异质结纳米阵列的制备方法，热解处理的保护气体和热交联处理气氛中的气体均为Ar。10.根据权利要求1所述的Graphene/SiC异质结纳米阵列的制备方法，所述热处理的温度为1540-1560℃，热处理时间为30min。2CN108493082A说明书1/5页一种Graphene/SiC异质结纳米阵列的制备方法技术领域[0001]本发明涉及一种无机半导体异质结材料的制备方法，特别是石墨烯/碳化硅(Graphene/SiC)异质结纳米阵列的制备方法。背景技术[0002]碳化硅(SiC)是第三代半导体的核心材料之一，与元素半导体材料(Si)和其他化合物半导体材料GaAs、GaP和InP相比，它具有很多优点。碳化硅不仅具有较大的带隙(3C、4H、6H型碳化硅在室温下的带隙分别为2.23、3.22、2.86eV)，而且具有高临界击穿电场、高热导率、高载流子漂移速度等特点，在高温、高频，大功率，光电子和抗辐射等方面具有巨大的应用前景。碳化硅替代硅，制备光电器件和集成电路，可提高军用电子系统和武器装备性能，以及为抗恶劣环境的电子设备提供新型器件。此外，SiC纳米结构具有很高的硬度、韧性、耐磨性、耐高温性、低的热膨胀系数等优良特性，在制备高性能复合材料、高强度小尺寸复合材料构件、表面纳米增强复合材料以及构筑纳米光电器件等方面具有非常诱人的应用前景。[0003]石墨烯(Graphene)材料是10层以下石墨结构的统称。单层石墨烯的晶体结构是由碳六元环组成的两维(2D)周期蜂窝状点阵结构，厚度只有0.335nm，是目前已知最薄的