[发明专利]石墨烯层及其形成方法以及器件及制造该器件的方法

权利要求书

1.一种形成石墨烯层的方法，所述方法包括：

在第一温度使用第一源气体在底层的第一区域上形成第一石墨烯；以及

在第二温度使用第二源气体在所述底层的邻近所述第一区域的第二区 域上形成第二石墨烯，

其中所述第一石墨烯和所述第二石墨烯的其中之一是P型石墨烯，所述 第一石墨烯和所述第二石墨烯的另一个是N型石墨烯，并且所述第一石墨烯 和所述第二石墨烯共同形成P-N结。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一源气体和所述第二源气 体彼此相同，所述第一温度和所述第二温度彼此不同。

3.根据权利要求2所述的方法，其中所述第一源气体和所述第二源气 体每个均包含含氮的碳氢化合物。

4.根据权利要求3所述的方法，其中所述碳氢化合物包括吡啶(C₅H₅N)。

5.根据权利要求2所述的方法，其中所述第一温度高于或等于700℃并 且所述第二温度低于或等于550℃。

6.根据权利要求2所述的方法，其中所述第一石墨烯是P型石墨烯并 且所述第二石墨烯是N型石墨烯。

7.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一石墨烯是通过所述底层 的掺杂效应产生的P型石墨烯，所述第二石墨烯是由来自所述第二源气体的 N型掺杂剂产生的N型石墨烯。

8.根据权利要求1所述的方法，其中所述底层包括催化金属。

9.根据权利要求8所述的方法，其中所述催化金属包括铂(Pt)。

10.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一源气体和所述第二源气 体彼此不同。

11.根据权利要求10所述的方法，其中所述第一源气体和所述第二源 气体中的其中之一包括第一碳氢化合物并且所述第一源气体和所述第二源 气体中的另一个包括第二碳氢化合物；其中所述第一碳氢化合物不包含氮 (N)，所述第二碳氢化合物包含氮(N)。

12.根据权利要求11所述的方法，其中使用所述第一碳氢化合物形成 的所述第一石墨烯或第二石墨烯是所述P型石墨烯，使用所述第二碳氢化合 物形成的所述第一石墨烯或第二石墨烯是所述N型石墨烯。

13.根据权利要求11所述的方法，其中所述第一碳氢化合物包括从由 苯(C₆H₆)、乙烯(C₂H₄)、乙炔(C₂H₂)和三乙基硼烷(C₆H₁₅B)组成的组 中选出的至少一种气体。

14.根据权利要求11所述的方法，其中所述第一碳氢化合物包括硼(B)。

15.根据权利要求11所述的方法，其中所述第二碳氢化合物包括吡啶 (C₅H₅N)。

16.根据权利要求1所述的方法，还包括形成结合到所述第一石墨烯或 所述第二石墨烯的第三石墨烯，

其中所述第三石墨烯是P型石墨烯或N型石墨烯。

17.根据权利要求16所述的方法，其中所述石墨烯层具有PNP结构或 NPN结构。

18.根据权利要求16所述的方法，其中所述第三石墨烯在低于550℃的 温度形成。

19.根据权利要求1所述的方法，还包括形成所述底层，其中形成所述 底层包括：

在基板上形成底材料层；以及

通过图案化所述底材料层而形成彼此分离的多个底层。

20.一种制造含石墨烯的器件的方法，所述方法包括：

通过使用权利要求1的方法形成包括P-N结的石墨烯层；以及

形成所述含石墨烯的器件的一部分，其中所述部分包括所述石墨烯层。