[发明专利]一种在大直径6H/4H-SiC硅面和碳面双面同时生长石墨烯的方法

权利要求书

1.一种在大直径6H/4H-SiC硅面和碳面双面同时生长石墨烯的方法，包括如下步骤：

(1)将直径为2-4英寸的6H/4H-SiC晶片硅面和碳面进行抛光、清洗，使表面粗糙度小于0.3nm，不平整度小于15μm，得厚度为300μm-400μm的6H/4H-SiC晶片；

(2)将步骤(1)加工好的6H/4H-SiC晶片平放在单晶生长炉坩埚中的石墨托架上，使晶片底部有空隙，碳面朝下；

单晶生长炉抽真空度至10^-3Pa，快速升温至1200-1300℃，升温速率为10-50℃/min；通入氩气和氢气，流量分别为10-100sccm和10-100sccm，压力控制在800-900mbar，然后缓慢升温至1400-1450℃，升温速率为0.5-5℃/min，保温10-15min；关闭氢气，继续通氩气，并通入含硅气体，流量分别为10-100sccm，压力控制在800-900mbar，然后缓慢升温至1500-1600℃，升温速率为0.5-5℃/min，保温10-30min，完成双面石墨烯的生长；

(3)生长完成后，继续通氩气，流量为10-100sccm，压力控制在800-900mbar，快速降温至800-900℃，降温速率为100-200℃/min；关闭气源和单晶生长炉，停止加热，自然降温到室温。

2.如权利要求1所述的在大直径6H/4H-SiC硅面和碳面双面同时生长石墨烯的方法，其特征在于步骤(2)中，所述的含硅气体是甲硅烷(SiH₄)气体或乙硅烷气体。

3.如权利要求1所述的在大直径6H/4H-SiC硅面和碳面双面同时生长石墨烯的方法，其特征在于步骤(2)中，生长条件如下：单晶生长炉抽真空度至10^-3Pa，快速升温至1300℃，升温速率为50℃/min；通入高纯氩气和氢气，流量分别为50sccm和50sccm，压力控制在800mbar，然后缓慢升温至1450℃，升温速率2℃/min，保温10min；关闭氢气，继续通高纯氩气，并通入硅烷(SiH4)气体，流量分别为10sccm，压力控制在800mbar，缓慢升温至1500℃，保温20min。生长完成后快速降温至800-900℃，降温速率为100℃/min；关闭气源和单晶生长炉，停止加热，自然降温到室温。

4.权利要求1-3任一项所制备的大直径6H/4H-SiC硅面和碳面双面石墨烯作为制作传感器或电容器的石墨烯材料的应用。