[发明专利]用于在碳化硅上形成石墨烯层的方法

权利要求书

1.一种用于形成石墨烯的方法，包括：

将至少两种金属沉积在碳化硅(SiC)的表面上，所述至少两种金属包括至少一种第一金属和至少一种第二金属；以及

在使所述至少一种第一金属与所述碳化硅中的硅反应的条件下加热所述SiC及所述第一金属和第二金属，以形成元素碳和至少一种稳定的硅化物，并且所述碳在所述至少一种稳定的硅化物中以及在所述至少一种第二金属中的相应溶解度足够低，使得通过所述硅化物反应生成的所述碳形成在所述SiC与通过所述硅化物和所述至少两种金属的任何剩余部分构成的金属层之间的石墨烯层。

2.根据权利要求1所述的方法，其中碳在所述至少一种第二金属中的相应溶解度低于碳在所述至少一种稳定的硅化物中的相应溶解度。

3.根据权利要求2所述的方法，其中所述至少一种第一金属为镍，所述至少一种第二金属为铜。

4.一种用于形成石墨烯层的方法，包括：

将Ni/Cu层沉积在碳化硅的表面上，所述Ni/Cu层基本上由镍和铜构成；

加热所得到的结构以使所述镍中的至少一部分与所述碳化硅中的相应部分反应，以形成碳和包括硅化镍和任何剩余的未反应的镍和铜的金属层，其中所述碳具有布置在剩余的碳化硅与所述金属层之间的石墨烯层的形式。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，包括去除所述金属层以露出下面的石墨烯层。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中所述碳化硅具有布置在衬底上的薄膜的形式。

7.根据权利要求6所述的方法，其中所述衬底为硅衬底。

8.根据权利要求7所述的方法，其中所述SiC薄膜具有布置在所述硅衬底上的相互隔开的碳化硅岛的形式。

9.根据权利要求8所述的方法，包括去除所述衬底的至少在所述碳化硅岛下方的部分，以使所述相互隔开的碳化硅岛的相应部分被分离。

10.根据权利要求1至4和7至9中任一项所述的方法，其中所述石墨烯层是MEMS换能器的一部分。

11.根据权利要求1至4和7至9中任一项所述的方法，其中所述碳化硅基本上是无定形的。

12.根据权利要求1至4和7至9中任一项所述的方法，其中所述加热的步骤在惰性气氛中进行。

13.根据权利要求1至4和7至9中任一项所述的方法，其中所述加热的步骤在真空下进行。

14.根据权利要求13所述的方法，其中所述真空具有约10^-4毫巴至10^-3毫巴的压力。

15.根据权利要求1至4和7至9中任一项所述的方法，其中所述加热的步骤包括将所述SiC及所述第一金属和第二金属加热至至少800℃的温度。

16.根据权利要求1至4和7至9中任一项所述的方法，其中所述加热的步骤包括将所述SiC及所述第一金属和第二金属加热至约1000℃的温度。

17.根据权利要求16所述的方法，其中所述加热的步骤包括将所述SiC及所述第一金属和第二金属加热至约1050℃的温度。

18.根据权利要求1至4和7至9中任一项所述的方法，其中所述加热的步骤是快速热处理(RTP)加热步骤。

19.一种包括一层或更多层的石墨烯的结构，所述一层或更多层的石墨烯通过根据权利要求1至18中任一项所述的方法形成。