[发明专利]石墨衬底上的Ⅲ-Ⅴ或Ⅱ-Ⅵ化合物半导体膜

权利要求书

1.一种物质组合物，其包括在石墨衬底上的膜，其中所述组合物以如下的顺序包括，

(a)石墨衬底，

(b)基层膜，其包括与石墨烯的晶格失配为2.5％或更小，优选地1％或更小的元素或化合物；和

(c)III-V族化合物或II-VI族化合物或IV族化合物的膜。

2.一种物质组合物，其包括在石墨衬底上的膜，其中所述组合物以如下的顺序包括，

(a)石墨衬底，

(b)包括GaSb、InAs、AsSb、GaN、SbBi、AlAs、AISb、CdSe或Sb的基层膜；和

(c)包括III-V族化合物或II-VI族化合物或IV族化合物的膜。

3.一种物质组合物，其包括在石墨衬底上的膜，所述膜在所述衬底上外延生长，

其中所述膜包括至少一种III-V族化合物或至少一种II-VI族化合物或IV族化合物。

4.任一前述权利要求所述的组合物，其中膜生长发生在存在于衬底上的掩模的孔中。

5.任一前述权利要求所述的组合物，其中III-V族化合物或II-VI族化合物的所述膜或部分所述膜被掺杂。

6.任一前述权利要求所述的组合物，其中所述石墨衬底被承载在载体上。

7.任一前述权利要求所述的组合物，其中所述石墨衬底是无晶界的。

8.任一前述权利要求所述的组合物，其中所述膜不包括AlN。

9.任一前述权利要求所述的组合物，其中所述基层是GaSb、InAs、CdSe、AlSb、AlAs、AsSb(例如As_0.08Sb_0.92)、SbBi(例如Sb_0.45Bi_0.55)、GaN或Sb，优选地GaSb、InAs、AsSb(例如As_0.08Sb_0.92)、SbBi(例如Sb_0.45Bi_0.55)或Sb。

10.任一前述权利要求所述的组合物，其中所述基层和/或所述膜是使用迁移增强外延(MEE)和/或原子层分子束外延(ALMBE)生长的。

11.任一前述权利要求所述的组合物，其中所述膜是(III)(V)族膜。

12.任一前述权利要求所述的组合物，其中所述膜是三元、四元或五元III-V族膜。

13.任一前述权利要求所述的组合物，其中所述基层——如果存在——和膜的厚度是至少250nm。

14.任一前述权利要求所述的组合物，其中所述膜包括不同层中的多种(III)(V)族化合物。

15.任一前述权利要求所述的组合物，其中包括至少一种III-V族化合物或至少一种II-VI族化合物的所述膜与石墨烯的所述晶格失配是2.5％或更少，优选地1％或更少。

16.一种用于制备在石墨衬底上外延生长的膜的方法，其包括以下步骤：

(I)提供II-VI族元素或III-V族元素或IV族元素至所述石墨衬底的表面，优选地通过分子束；并且

(II)从所述石墨衬底的所述表面外延生长所述膜。

17.一种用于在石墨衬底上生长膜的方法，其包括以下步骤：

(I)在所述衬底上提供基层膜，其中所述基层膜包括与石墨烯的晶格失配为2.5％或更少的元素或化合物；

(II)将所述基层膜与II-VI族元素或III-V族元素接触，优选地通过分子束，以便在不同层中生长III-V族化合物或多种III-V族化合物的膜或在不同层中生长II-VI族化合物或多种II-VI族化合物的膜。

18.权利要求16或17所述的方法，其中沉积所述基层膜或形成在石墨衬底外延生长的所述膜包括迁移增强外延(MEE)，接着是原子层分子束外延(ALMBE)，优选地以该顺序。