[发明专利]具有微构造的外延结构体的制备方法

权利要求书

1.一种具有微构造外延结构体的制备方法，其包括以下步骤：

提供一蓝宝石基底，所述蓝宝石基底具有一外延生长面；

在所述基底的外延生长面生长一缓冲层；

在所述缓冲层远离基底的表面设置一图案化的石墨烯层；

在所述缓冲层远离基底的表面生长一外延层；以及

去除所述基底，得到包括外延层和石墨烯层的具有微构造外延结构体。

2.如权利要求1所述的具有微构造外延结构体的制备方法，其特征在于，所述石墨烯层为一单层石墨烯薄膜或多层石墨烯薄膜组成的连续的整体结构。

3.如权利要求1所述的具有微构造外延结构体的制备方法，其特征在于，所述石墨烯层为分散的石墨烯粉末。

4.如权利要求1所述的具有微构造外延结构体的制备方法，其特征在于，所述石墨烯层具有多个开口，且所述开口的尺寸为10纳米~120微米，所述石墨烯层的占空比为1:4~4:1。

5.如权利要求4所述的具有微构造外延结构体的制备方法，其特征在于，所述外延层从所述基底的外延生长面通过该开口暴露的部分生长。

6.如权利要求1所述的具有微构造外延结构体的制备方法，其特征在于，所述石墨烯层为一图案化的单层石墨烯薄膜，其制备方法包括以下步骤：

制备一单层石墨烯薄膜；

将该单层石墨烯薄膜转移至所述基底的外延生长面；以及

将该单层石墨烯薄膜图案化。

7.如权利要求6所述的具有微构造外延结构体的制备方法，其特征在于，所述单层石墨烯薄膜的制备方法为化学气相沉积法、机械剥离法、静电沉积法、碳化硅热解法、以及外延生长法中的一种或多种。

8.如权利要求6所述的具有微构造外延结构体的制备方法，其特征在于，所述将该单层石墨烯薄膜图案化方法包括光催化二氧化钛切割法、离子束刻蚀法、原子力显微镜刻蚀法、以及等离子体刻蚀法中的一种或多种。

9.如权利要求8所述的具有微构造外延结构体的制备方法，其特征在于，所述将该单层石墨烯薄膜图案化方法为光催化二氧化钛切割法，其具体包括以下步骤：

制备一图案化的金属钛层；

将该图案化的金属钛层加热氧化得到一图案化的二氧化钛层；

将该图案化的二氧化钛层与石墨烯薄膜接触，并采用紫外光照射该图案化的二氧化钛层；以及

去除图案化的二氧化钛层。

10.如权利要求9所述的具有微构造外延结构体的制备方法，其特征在于，所述制备一图案化的金属钛层的方法为将金属钛直接沉积在一图案化的碳纳米管结构表面。

11.如权利要求9所述的具有微构造外延结构体的制备方法，其特征在于，所述碳纳米管结构为一从碳纳米管阵列中拉取获得的碳纳米管膜。

12.如权利要求9所述的具有微构造外延结构体的制备方法，其特征在于，所述将该图案化的金属钛层加热氧化的方法为给碳纳米管结构通入电流。

13.如权利要求1所述的具有微构造外延结构体的制备方法，其特征在于，所述基底的去除方法为在一真空环境或保护性气体环境利用激光对所述基底进行扫描照射使缓冲层分解。

14.如权利要求13所述的具有微构造外延结构体的制备方法，其特征在于，所述激光波长为248nm，脉冲宽度为20～40ns，能量密度为400～600mJ/cm²，光斑形状为方形，其聚焦尺寸为0.5mm×0.5mm，扫描步长为0.5mm/s。

15.如权利要求1所述的具有微构造外延结构体的制备方法，其特征在于，所述石墨烯层与缓冲层接触设置。