石墨烯牛，但和碳化硅比又算得了什么？

一、中国科学院物理研究所 天科合达CEO陈小龙等发明《在碳化硅（SiC）基底上外延生长石墨烯的方法 》

在碳化硅（SiC）基底上外延生长石墨烯的方法

专利号 CN200910077648.8

专利持有人：中国科学院物理研究所 发明人：陈小龙;黄青松;王文军;王皖燕;杨蓉

本发明公开了一种新型半导体薄膜材料石墨烯在碳化硅（SiC）基底上外延生长，这种石墨烯在电子束轰击下，强制形核并可控生长。石墨烯的层数可以控制在6层以下，生成区域的平均直径可达厘米量级。制备方法采用真空脉冲电子束轰击。先将SiC去位清洗并将表面氢蚀成原子级平整度的原子台阶。在真空腔中对SiC采用脉冲电子束轰击，形成的石墨烯连成一片；旋转靶台，继续轰击，新生成的石墨烯会与先生成的合并；重复这一过程，可以制备大面积的石墨烯。扫描隧道显微镜（STM）研究表明通过本发明脉冲电子束法可以在SiC表面上形成高质量石墨烯。

一种在碳化硅（SiC）基底上外延生长碳纳米薄膜石墨烯的方法，其特征在于，制备过程包括以下步骤：（1）先将SiC基底进行去位清洗预处理，以消除表面氧化物和其它杂质；（2）将清洗后的SiC基底置于CVD管式炉中，先抽真空，真空度一般高于10-5Torr；然后通入氢氩混合气，在1500℃以上氢蚀，直到晶片表面达原子级平整度；（3）将氢蚀后的SiC基底置于脉冲电子束沉积系统（PED）真空腔中的靶台上；（4）将真空度调节到小于20mTorr；通过改变真空腔中原有的基底台的度，对真空腔进行度调控，调整真空腔中加热度，使得靶台上SiC基底表面的度在300℃以下；（5）采用真空电子束轰击基底，靶台上SiC基底表面被轰击区域的硅逐渐蒸发，剩余碳发生重构，并逐渐形成连续的石墨烯，旋转靶台继续轰击，先后形成的石墨烯连成一片，最终形成所需尺寸的石墨烯；（6）升高基底台度到750℃以上，保持真空度在10-4Torr以下，退火以消除石墨烯在生长过程中形成的表面缺陷。



二、中国科学院物理研究所 天科合达CEO陈小龙等正在进行重大科学研究------石墨烯的可控制备、物性与器件研究



973及重大科学研究计划立项-石墨烯的可控制备、物性与器件研究



项目名称：石墨烯的可控制备、物性与器件研究。



首席科学家：陈小龙 中国科学院物理研究所 天科合达的CEO





起止年限：2011.1至2015.8



依托部门：中国科学院



课题1：高质量石墨烯的可控制备

课题2：石墨烯的掺杂、修饰与物性调控



课题3：石墨烯的结构与基本物性



课题4：石墨烯的功能器件