[发明专利]一种绝缘体上石墨烯的制备方法

权利要求书

1.一种绝缘体上石墨烯的制备方法，其特征在于，包括：

提供一锗催化衬底；将所述锗催化衬底放入生长腔室，往所述生长腔室内通入含氢气氛，以在所述锗催化衬底表面形成Ge-H键；

将所述催化衬底加热至预设温度，并往所述生长腔室内通入碳源，在所述锗催化衬底表面生长得到石墨烯；

提供一绝缘衬底，将所述锗催化衬底形成有石墨烯的一面与所述绝缘衬底键合，得到自下而上依次由绝缘衬底、石墨烯及锗催化衬底叠加而成的键合片；

微波处理所述键合片，以使所述Ge-H键断裂，生成氢气，使得所述石墨烯从所述锗催化衬底上剥离，转移至所述绝缘衬底表面，得到绝缘体上石墨烯。

2.根据权利要求1所述的绝缘体上石墨烯的制备方法，其特征在于：所述绝缘衬底包括二氧化硅、氮化硅、蓝宝石、碳化硅、钛酸锶、玻璃、氧化铪、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰亚胺或聚酰亚胺类树脂。

3.根据权利要求1所述的绝缘体上石墨烯的制备方法，其特征在于：所述含氢气氛为氢气与氩气的混合气。

4.根据权利要求1所述的绝缘体上石墨烯的制备方法，其特征在于：所述预设温度的范围是800～920℃。

5.根据权利要求1所述的绝缘体上石墨烯的制备方法，其特征在于：所述碳源包括甲烷、乙烯、乙炔、苯及PMMA中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的绝缘体上石墨烯的制备方法，其特征在于：所述键合基底的材料包括Si、SiGe或III-V族材料。

7.根据权利要求1所述的绝缘体上石墨烯的制备方法，其特征在于：在非氧化性保护气氛下微波处理所述键合片。

8.根据权利要求7所述的绝缘体上石墨烯的制备方法，其特征在于：所述非氧化保护气氛包括氩气及氮气中的至少一种。

9.根据权利要求1所述的绝缘体上石墨烯的制备方法，其特征在于：微波处理所述键合片的温度范围是100～300℃。

10.根据权利要求1所述的绝缘体上石墨烯的制备方法，其特征在于：键合之前，对所述绝缘衬底的待键合面进行氮气等离子体处理。

11.根据权利要求10所述的绝缘体上石墨烯的制备方法，其特征在于：键合之前，对所述石墨烯表面进行氮气等离子体处理。

12.根据权利要求1所述的绝缘体上石墨烯的制备方法，其特征在于：通过热化学气相沉积法、低压化学气相沉积法或等离子增强化学气相沉积法在所述锗催化基底表面生长出所述石墨烯。

13.根据权利要求1所述的绝缘体上石墨烯的制备方法，其特征在于：所述石墨烯为单层石墨烯。