[发明专利]石墨烯垂直异质结器件及其制备方法

权利要求书

1.一种石墨烯垂直异质结器件，包括石墨烯层，其特征在于，还包括第一异质层和具有贯穿孔的支撑基底，所述石墨烯层设于支撑基底表面，所述第一异质层位于贯穿孔中，所述第一异质层与石墨烯层物理结合构成第一异质结，还包括石墨烯层表面的第二异质层，所述第二异质层与石墨烯层物理结合构成第二异质结。

2.根据权利要求1所述的石墨烯垂直异质结器件，其特征在于，所示贯穿孔为圆孔或方型孔，所述圆孔直径为200nm～10μm，所述方型孔尺寸的长×宽为200nm～20μm×200nm～10μm，所述第一异质层为旋转倾斜镀膜法引入。

3.根据权利要求2所述的石墨烯垂直异质结器件，其特征在于，所述第一异质层为金属材料层、铁磁材料层、半导体材料层中的一种。

4.根据权利要求1～3任一项所述的石墨烯垂直异质结器件，其特征在于，所述第二异质层为金属材料层、铁磁材料层、半导体材料层中的一种。

5.一种如权利要求1～4任一项所述的石墨烯垂直异质结器件的制备方法，包括以下步骤：

(1)在支撑基底上开设垂直于支撑基底表面的贯穿孔；

(2)将悬浮石墨烯转移至支撑基底表面；

(3)采用生长法在支撑基底的贯穿孔中制备第一异质层。

6.根据权利要求5所述的石墨烯垂直异质结器件的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中，制备第一异质层的方法为真空镀膜法或化学气相沉积法。

7.根据权利要求6所述的石墨烯垂直异质结器件的制备方法，其特征在于，采用真空镀膜法制备所述第一异质层的过程中，所述支撑基底置于样品架上并随样品架旋转，旋转速率为20°/s～60°/s，入射到支撑基底被镀表面的粒子方向与支撑基底被镀表面的夹角为10°～30°，所述粒子为形成第一异质层材料的原子或分子。

8.根据权利要求5～7任一项所述的石墨烯垂直异质结器件的制备方法，其特征在于，还包括：

(4)采用生长法在石墨烯层表面制备第二异质层。

9.根据权利要求5～7任一项所述的石墨烯垂直异质结器件的制备方法，其特征在于，采用微纳米加工技术在支撑基底上开设贯穿孔。