[发明专利]具有石墨烯与六方氮化硼的装置以及其相关装置

说明书

本发明主张于2010年1月4日申请的美国第61/292,098号专利申请案的优先权，该案整合于本文中以供参考。

技术领域

本发明涉及具有石墨烯与氮化硼的装置及其相关方法。因此，本发明涉及化学与材料科学领域。

背景技术

石墨烯通常被定义为单一原子厚度具有sp2键的碳原子的平板，该多个碳原子是紧密堆叠成具有蜂巢结晶晶格的苯环结构，此二维材料在层状结构的平面呈现高电子迁移率以及优异的导热性。石墨是由多个彼此相互平行堆叠的层状石墨烯所组成。

石墨烯广泛地使用于描述很多碳基材料(包括石墨、大型富勒烯、纳米管等))的特性，例如，碳纳米管可为石墨烯卷起形成纳米尺寸的圆柱体。再者，平面石墨烯本身已经被推定为不存在于游离态(free state)，且对于弯曲结构(如炭灰、富勒烯、纳米管等)的形成是不稳定的。

目前已有人企图结合石墨烯于电子装置(如电晶体)中，然而这样的企图通常因为与具有适合结合至这种装置中的适合尺寸的高品质石墨烯层的制造有关的问题而无法成功。产生石墨烯层的一种技术涉及将石墨烯从高定向热解石墨剥下，使用这种方法，只会产生小片体，它们通常太小以致于无法适用在电子应用中。

发明内容

本发明提供具有石墨烯与六方氮化硼(hBN)的装置。在一方面中，举例而言，本发明是提供一种包含有一石墨烯层与一结合至该石墨烯层且呈平面状的六方氮化硼层，且石墨烯层与六方氮化硼层两者之间形成有一功能界面。依据此装置在功能上的需求，可考虑许多种功能界面。

在一方面中，该功能界面是可为一绝缘性功能界面。可考虑各种石墨烯与六方氮化硼的结构形态以使两者之间的一绝缘性功能界面具有用处，且几乎结合有这类界面的任何用途或装置均应属于本发明的范畴。举例而言，在一特定的方面中，该石墨烯为电子电路，而设置该六方氮化硼以使该石墨烯呈电绝缘，并能够从该电子装置中传递热能。在另一方面中，该石墨烯层为多个石墨烯电路层，该多个石墨烯电路层至少部分通过该六方氮化硼层而呈相互隔离。

在另一方面中该功能界面为一半导电功能界面。可考虑各种石墨烯与六方氮化硼的结构形态以使得两者间的一半导电功能界面具有用处，且几乎结合有这类界面的任何用途或装置均应属于本发明的范畴。在一特定的方面中，举例而言，该装置可包含有一电源，该石墨烯层具有多个电连接于该电源的导电线路，且该多个导电线路相交于多个定址位置，而该六方氮化硼层具有多个发光半导体，且该多个发光半导体是位于该多个定址位置上的该多个导电线路之间。来自该电源的电能施加于该多个定址位置而能够使该多个发光半导体发光。在一特定的方面中，个别的发光半导体是由多个已掺杂的六方氮化硼层所相互堆叠而成。在另一方面中，一磷光层是功能性地连接于该发光半导体，其中该磷光层受到发光半导体的光激发后而发出有色的光。在又另一方面中，该多个发光半导体是共同连结成多个群组，各群组的中包含有至少两发光半导体，因此形成多个像素，且其中个别像素的多个发光半导体包含有至少两磷光层而可发出至少两种不同色彩的光，可以依需求使用额外的磷光层。在一特定的方面中，这类装置可为一电子显示器。

在另一方面中，该功能界面为一电容式功能界面。可考虑各种石墨烯与六方氮化硼的结构形态皆以使两者之间的一电容式功能界面具有用处，且几乎结合有这类界面的任何用途或装置均应属于本发明的范畴。在一特定的方面中，举例而言，该石墨烯层与该六方氮化硼层是呈间隔设置的关系，且其中该间隔设置的关系能够形成该电容式功能界面。在另一方面中，该石墨烯层是为多个石墨烯的层状结构，而该六方氮化硼层是为多个六方氮化硼的层状结构，该多个层状结构是呈间隔设置的关系。但在另一方面中，该石墨烯层以及该六方氮化硼层共同卷绕以形成间隔设置的关系。此外，在一方面中可插置金属原子于该六方氮化硼层中。

由此，本发明的各种特征已广泛地概述，以便可更能理解下文所描述的本发明实施方式，且可更了解本发明对此项技术的贡献。根据以下本发明的实施方式及权利要求，本发明的其他特征将更加清楚，亦可通过实施本发明得以了解。

附图说明

图1为本发明的一实施例的电子装置的示意图。

图2为本发明的另一实施例的电子装置的示意图。

图3为本发明的又一实施例的电子装置的示意图。

图4为本发明的再一实施例的电子装置的示意图。

具体实施方式

定义

在描述及主张本发明时，将根据下文所阐述的定义使用以下用词。