通过化学气相沉积生长石墨烯的方法.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CN106756881A(43)申请公布日2017.05.31(21)申请号201610471854.7C23C16/52(2006.01)(22)申请日2016.06.24C01B32/186(2017.01)(30)优先权数据62/258,5532015.11.23US15/072,3742016.03.17US(71)申请人炬力奈米科技有限公司地址中国台湾高雄市苓雅区武智街11巷8号(72)发明人邱壬官叶昭辉邱博文(74)专利代理机构北京同立钧成知识产权代理有限公司11205代理人陶敏臧建明(51)Int.Cl.C23C16/44(2006.01)C23C16/26(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图2页(54)发明名称通过化学气相沉积生长石墨烯的方法(57)摘要本发明提供一种通过化学气相沉积生长石墨烯的方法，包括：装载至少一基板至炉管中；引入至少含有含氧碳源的反应气体至炉管中；加热反应气体，且使用紫外光源对反应气体照射紫外光，以分解含氧碳源；以及通过碳源的分解释放出的碳原子来沉积石墨烯膜于所述至少一基板的表面上。本发明可以将低缺陷的石墨烯膜直接生长于基板的表面。CN106756881ACN106756881A权利要求书1/2页1.一种通过化学气相沉积生长石墨烯的方法，其特征在于，包括装载至少一绝缘基板至炉管中；引入含有含氧碳源的反应气体至所述炉管中；加热所述反应气体，且使用紫外光源对所述反应气体照射紫外光，以分解所述含氧碳源；以及沉积石墨烯膜于所述至少一绝缘基板的表面上。2.根据权利要求1所述的通过化学气相沉积生长石墨烯的方法，其特征在于，还包括使用电浆源以促进所述含氧碳源的分解。3.根据权利要求1所述的通过化学气相沉积生长石墨烯的方法，其特征在于，还包括提供作为触媒的金属蒸汽至所述炉管中。4.根据权利要求3所述的通过化学气相沉积生长石墨烯的方法，其特征在于，将固体金属置入所述炉管中以提供所述金属蒸汽，所述固体金属包含铜、镍、锌或其组合。5.根据权利要求3所述的通过化学气相沉积生长石墨烯的方法，其特征在于，将有机金属化合物提供至所述炉管中以提供所述金属蒸汽。6.根据权利要求5所述的通过化学气相沉积生长石墨烯的方法，其特征在于，所述有机金属化合物包括选自由铜、镍、铂以及钌组成的群组的金属。7.根据权利要求1所述的通过化学气相沉积生长石墨烯的方法，其特征在于，所述至少一绝缘基板的所述表面包括选自由硅、锗、氧化硅、氮化硅、碳化硅、石英、蓝宝石、玻璃及其组合组成的群组的材料。8.根据权利要求1所述的通过化学气相沉积生长石墨烯的方法，其特征在于，所述含氧碳源选自由一氧化碳、二氧化碳、酮、醚、酯、醇、醛、苯酚、有机酸及其组合组成的群组。9.根据权利要求1所述的通过化学气相沉积生长石墨烯的方法，其特征在于，所述反应气体还包括无碳的含氧化合物。10.根据权利要求9所述的通过化学气相沉积生长石墨烯的方法，其特征在于，所述无碳的含氧化合物包括H2O。11.根据权利要求1所述的通过化学气相沉积生长石墨烯的方法，其特征在于，所述反应气体还包括氢气以及惰性气体。12.根据权利要求1所述的通过化学气相沉积生长石墨烯的方法，其特征在于，装载包括多个晶圆的多个绝缘基板至所述炉管中，所述晶圆彼此平行地排列且与所述紫外光源的紫外光照射方向平行。13.根据权利要求1所述的通过化学气相沉积生长石墨烯的方法，其特征在于，加热所述反应气体至温度为400℃～1100℃的范围。14.根据权利要求1所述的通过化学气相沉积生长石墨烯的方法，其特征在于，所述紫外光源提供具有范围为160nm～400nm的波长的紫外光。15.根据权利要求1所述的通过化学气相沉积生长石墨烯的方法，其特征在于，所述紫外光源位于所述反应气体的流动的上游，且所述紫外光在与所述至少一绝缘基板的平面方向平行的方向上，透过透明窗口而照射至所述炉管的内部空间。16.根据权利要求1所述的通过化学气相沉积生长石墨烯的方法，其特征在于，所沉积的所述石墨烯膜包括单层石墨烯或多层石墨烯。2CN106756881A权利要求书2/2页17.根据权利要求1所述的通过化学气相沉积生长石墨烯的方法，其特征在于，还包括：在沉积所述石墨烯膜于所述至少一绝缘基板的所述表面上之前，使用氧气电浆或氢气电浆处理所述至少一绝缘基板的所述表面。18.根据权利要求1所述的通过化学气相沉积生长石墨烯的方法，其特征在于，还包括：在沉积所述石墨烯膜于所述至少一绝缘基板的所述表面上之前，沉积图案化的含碳晶种于所述至少一绝缘基板的所述表面上。19.一种通过化学气相沉积生长石墨烯的方法，其特征在于，包括：装载至少一金属基板至炉管中；引入含有含氧碳源的反应气体至所述炉管中；加