[发明专利]晶片尺度外延石墨烯转移

权利要求书

1.一种用于二维材料的转移的方法，包括：

在衬底上形成二维材料的扩展层，所述扩展层具有至少一个单层；

在所述扩展层上形成应力源层，所述应力源层被配置为向所述扩展层的至少最近单层施加应力；以及

通过机械分裂所述扩展层剥落至少所述最近单层，其中至少所述最近单层保留在所述应力源层上，

其中形成所述应力源层包括沉积氧化物和半导体中的一种以在所述扩展层的所述至少最近单层中诱导应力。

2.根据权利要求1的方法，其中所述衬底包括碳化硅并且所述扩展层包括石墨烯，并且其中形成所述扩展层包括加热所述衬底到大于1000℃的温度。

3.根据权利要求1的方法，其中剥落所述至少最近单层包括通过使用所述应力源层的诱导应力克服将所述最近单层保持到邻近材料的范德瓦尔斯力来剥离所述至少最近单层。

4.根据权利要求1的方法，还包括：

将处理衬底接合到所述应力源层以进行剥落步骤。

5.根据权利要求1的方法，还包括：

转移至少所述最近单层到第二衬底。

6.根据权利要求1的方法，其中在晶片尺度上剥落至少所述最近单层。

7.根据权利要求1的方法，还包括在所述应力源层形成期间或者之后调整在所述应力源层中的应力。

8.根据权利要求7的方法，其中调整所述应力源层中的应力包括在分裂所述扩展层之前进行所述应力源层的加热、冷却、增厚或者致密化中的一种。

9.一种用于石墨烯的转移的方法，包括：

在碳化硅衬底上形成石墨烯的扩展层，所述扩展层具有至少一个单层；

在所述扩展层上沉积应力源层，所述应力源层被配置为向所述扩展层的至少最近单层施加应力，所述应力源层包括氧化物和半导体中的一种；

将处理衬底接合到所述应力源层；

通过从所述扩展层剥落至少所述最近单层分裂所述扩展层，其中所述至少最近单层保留在所述应力源层上；以及

使用所述处理衬底转移在所述应力源层上的所述至少最近单层。

10.根据权利要求9的方法，其中形成所述扩展层包括加热所述碳化硅衬底到大于1000℃的温度。

11.根据权利要求9的方法，其中形成所述应力源层包括沉积氧化物和半导体中的一种以在所述扩展层的所述至少最近单层中诱导应力。

12.根据权利要求9的方法，其中分裂包括通过使用所述应力源层的诱导应力克服将所述至少最近单层保持到邻近材料的范德瓦尔斯力来剥离所述至少最近单层。

13.根据权利要求9的方法，其中转移所述至少最近单层包括转移所述至少最近单层到第二衬底。

14.根据权利要求9的方法，其中在晶片尺度上剥落所述至少最近单层。

15.根据权利要求9的方法，还包括在所述应力源层形成期间或者之后调整在所述应力源层中的应力。

16.根据权利要求15的方法，其中调整所述应力源层中的应力包括在分裂所述扩展层之前进行所述应力源层的加热、冷却、增厚或致密化中的一种。

17.一种用于石墨烯的转移的方法，包括：

通过加热碳化硅衬底到大于1000℃的温度在所述衬底上形成包括石墨烯的单层的扩展层，其中与所述衬底接触的碳化硅缓冲层包括与下面材料的共价接合；

在所述扩展层上沉积应力源层，所述应力源层被配置为向所述扩展层的至少最近单层施加应力；

将处理衬底接合到所述应力源层；

通过从所述扩展层剥落至少所述最近单层分裂所述扩展层，其中通过使用所述应力源层的诱导的应力克服将至少所述最近单层保持到邻近材料的范德瓦尔斯力，至少所述最近单层保留在所述应力源层上；

使用所述处理衬底转移在所述应力源层上的至少所述最近单层；以及

蚀刻掉所述应力源层以将至少所述最近单层释放到用于器件形成的第二衬底上，

其中形成所述应力源层包括沉积氧化物和半导体中的一种以在所述扩展层的所述最近单层中诱导应力。

18.根据权利要求17的方法，其中在晶片尺度上剥落至少所述最近单层。