[发明专利]定向重结晶的石墨烯生长衬底

权利要求书

1.一种方法，包括：

在衬底上形成金属层；

在金属层上形成电介质材料层；以及

对金属层进行定向重结晶以形成重结晶金属层，所述重结晶金属层适于生长石墨烯单层，其中所述石墨烯单层具有约15微米或更大的长度。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括：

去除电介质材料层；以及

在定向重结晶的金属层上形成石墨烯单层。

3.根据权利要求2所述的方法，其中在重结晶金属层上形成石墨烯单层包括使用碳氢化合物气体混合物执行化学气相沉积(CVD)。

4.根据权利要求1所述的方法，其中对金属层进行定向重结晶包括使用激光熔化金属层的至少一部分。

5.根据权利要求1所述的方法，还包括在金属层上形成电介质材料层之前，对金属层进行抛光。

6.根据权利要求1所述的方法，其中金属层包括镍(Ni)、钌(Ru)和/或铜(Cu)中的一种或多种。

7.根据权利要求1所述的方法，其中金属层包括铜(Cu)层，并且所述方法还包括：

在衬底上形成镍(Ni)粘附层；以及

在镍(Ni)粘附层上形成铜(Cu)层。

8.根据权利要求1所述的方法，其中电介质材料层包括二氧化硅(SiO₂)。

9.根据权利要求1所述的方法，其中衬底包括涂覆有二氧化硅(SiO₂)的受控热膨胀衬底。

10.根据权利要求9所述的方法，其中受控热膨胀衬底具有约0.5×10^-6/K或更大的热膨胀系数。

11.一种装置，包括：

与衬底相邻的电介质材料层；以及

与电介质材料层相邻的定向重结晶金属层，其中所述定向重结晶金属层包括适于生长石墨烯单层的金属层，其中所述石墨烯单层具有约15微米或更大的长度。

12.根据权利要求11所述的装置，其中石墨烯单层与定向重结晶金属层相邻。

13.根据权利要求11所述的装置，其中定向重结晶金属层包括通过激光定向固化来定向重结晶的金属层。

14.根据权利要求11所述的装置，其中定向重结晶金属层包括镍(Ni)、钌(Ru)和/或铜(Cu)中的一种或多种。

15.根据权利要求11所述的装置，其中衬底包括涂覆有二氧化硅(SiO₂)的受控热膨胀衬底。

16.一种系统，包括：

一个或多个设备，配置为：

在衬底上形成金属层；

在金属层上形成电介质层；以及

对金属层进行定向重结晶以形成适于生长石墨烯单层的金属层，其中所述石墨烯单层具有至少约15微米的长度。

17.根据权利要求16所述的系统，其中所述一个或多个设备还配置为：

去除电介质层；以及

在定向重结晶金属层上形成石墨烯单层。

18.根据权利要求16所述的系统，其中所述一个或多个设备配置为通过向金属层应用激光定向固化来对金属层进行定向重结晶。

19.根据权利要求16所述的系统，其中金属层包括镍(Ni)、钌(Ru)和/或铜(Cu)中的一种或多种。

20.根据权利要求16所述的系统，其中衬底包括受控热膨胀衬底。