一种在SiO₂/Si衬底上直接快速制备单层石墨烯的方法

摘要

本发明公开了一种在SiO₂/Si衬底上直接快速制备单层石墨烯的方法，主要步骤为：先在SiO₂/Si衬底上淀积一层晶化金属催化材料薄膜，然后将固态碳源均匀涂于金属催化材料薄膜表面；在此基础上，利用简单的快速热处理技术对样品进行高温处理，在快速的高温热处理过程中，金属催化材料薄膜上表面的碳源一部分通过金属晶粒间界扩散到SiO₂表面，并在金属的活性催化下形成单层石墨烯，而另一部分非晶碳则残留于薄膜上表面；最后经过简单的金属溶解步骤，便可得到以SiO₂/Si为衬底的单层石墨烯。应用本发明的方法能够在SiO₂/Si衬底上直接获得大面积高质量的单层石墨烯。本发明的方法制备过程简单快速，与当前微电子工艺相兼容，无需衬底转移，有利于石墨烯的器件工艺制作和应用。

主权项

一种在SiO₂/Si衬底上直接快速制备单层石墨烯的方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)在SiO₂/Si衬底上淀积一层晶化的金属催化材料薄膜；(2)然后将固态碳源均匀涂于金属催化材料薄膜表面；(3)对步骤(2)制备的样品进行快速热退火处理，则在金属催化材料薄膜和SiO₂的界面直接形成单层石墨烯；(4)用溶解液刻蚀掉金属催化材料薄膜和其上表面残留的非晶碳，得到在SiO₂/Si衬底上直接形成的单层石墨烯。