[发明专利]一种水基ALD诱使的可逆N型石墨烯制备方法

权利要求书

1.一种水基ALD诱使的可逆N型石墨烯制备方法，其特征在于，所述制备方法至少包括：

1)提供一衬底，在所述衬底表面形成石墨烯层；

2)将生长有所述石墨烯层的衬底置于ALD腔体中，并将所述ALD腔体温度升至设定值，并通入至少一个循环的去离子水，提高吸附在所述石墨烯层表面的H₂O/O₂分子对中H₂O的浓度，从而使H₂O/O₂分子对中O₂的浓度相对降低，形成N型石墨烯层。

2.根据权利要求1所述的水基ALD诱使的可逆N型石墨烯制备方法，其特征在于：所述步骤1)中，形成于所述衬底表面的石墨烯层，暴露在空气中时，表面物理吸附H₂O/O₂分子对使所述石墨烯层转变为P型石墨烯层。

3.根据权利要求1所述的水基ALD诱使的可逆N型石墨烯制备方法，其特征在于：以步骤2)中形成的所述N型石墨烯层表面的水分子作为成核点，在所述N型石墨烯层表面生长高k介质层，作为隔离层。

4.根据权利要求3所述的水基ALD诱使的可逆N型石墨烯制备方法，其特征在于：所述高k介质层为Al₂O₃或者HfO₂。

5.根据权利要求1～4任一项所述的水基ALD诱使的可逆N型石墨烯制备方法，其特征在于：对所述步骤2)中的N型石墨烯层进行高温热退火处理，所述N型石墨烯层可逆转变为P型石墨烯层。

6.根据权利要求5所述的水基ALD诱使的可逆N型石墨烯制备方法，其特征在于：所述高温热退火处理包括：在真空环境或惰性气氛中，在400℃～600℃温度下，保持0.5～3分钟后冷却降温。

7.根据权利要求1所述的水基ALD诱使的可逆N型石墨烯制备方法，其特征在于：通入1～5个循环的所述去离子水。

8.根据权利要求1所述的水基ALD诱使的可逆N型石墨烯制备方法，其特征在于：所述衬底为半导体衬底、绝缘衬底或者柔性衬底。

9.根据权利要求8所述的水基ALD诱使的可逆N型石墨烯制备方法，其特征在于：所述半导体衬底为Si、Ge或GaN中的一种，所述绝缘衬底为SiO₂、Al₂O₃或HfO₂中的一种，所述柔性衬底为聚对苯二甲酸乙二醇酯。

10.根据权利要求1所述的水基ALD诱使的可逆N型石墨烯制备方法，其特征在于：所述步骤2)中，所述设定值的范围为80～130℃。