[发明专利]向3C-SiC注入硅的铜膜退火石墨烯纳米带制备方法

权利要求书

1.一种向3C-SiC注入硅的铜膜退火石墨烯纳米带制备方法，包括以下步骤：

（1）对4-12英寸的Si衬底基片进行标准清洗；

（2）将清洗后的Si衬底基片放入CVD系统反应室中，对反应室抽真空达到10^-7mbar级别；

（3）在H₂保护的情况下，使反应室逐步升温至碳化温度900℃-1100℃，再通入流量为40ml/min的C₃H₈，对Si衬底进行碳化3-8min，生长一层碳化层；

（4）使反应室迅速升温至生长温度1100℃-1250℃，并通入C₃H₈和SiH₄气体，进行3C-SiC薄膜异质外延生长，生长时间为35-70min，然后在H₂的保护下逐步降温至室温，完成3C-SiC薄膜的生长；

（5）在生长好的3C-SiC薄膜样片上的指定区域注入能量为15-30keV，剂量为5×10¹⁴~5×10¹⁷cm^-2的Si离子；

（6）将注入Si离子后的3C-SiC薄膜样片放入压强为0.5~1×10^-6Torr的外延炉中，并向其中通入Ar气，再加热至1200-1300℃，保持恒温时间为30-90min,使指定区域的3C-SiC热解生成碳膜；

（7）将生成的碳膜样片置于Cu膜上，再将它们一同置于Ar气气氛中，在温度为900-1200℃下退火10-20分钟，使碳膜依附在Cu膜上重构成石墨烯纳米带，最后从石墨烯纳米带样片上取开Cu膜。

2.根据权利要求1所述的向3C-SiC注入硅的铜膜退火石墨烯纳米带制备方法，其特征在于步骤（4）所述的通入SiH₄和C₃H₈气体，其流量分别为15-35ml/min和30-70ml/min。

3.根据权利要求1所述的向3C-SiC注入硅的铜膜退火石墨烯纳米带制备方法，其特征在于所述步骤（5）中的指定区域，是指在SiC样片上选取与所需要制作的器件的衬底形状相同的区域。

4.根据权利要求1所述的向3C-SiC注入硅的铜膜退火石墨烯纳米带制备方法，其特征在于所述步骤（6）中Ar气流速为500-800ml/min。

5.根据权利要求1所述的向3C-SiC注入硅的铜膜退火石墨烯纳米带制备方法，其特征在于所述步骤（7）退火时Ar气的流速为30-150ml/min。

6.根据权利要求1所述的向3C-SiC注入硅的铜膜退火石墨烯纳米带制备方法，其特征在于所述步骤（7）中的Cu膜厚度为250-300nm。