[发明专利]一种石墨烯选取刻蚀的方法及装置

说明书

本发明公开了一种石墨烯选取刻蚀的方法及装置，涉及半导体技术领域，包括：设定所述激光的波长、功率和扫描路径；所述激光通过镜组阵列聚焦，形成激光聚焦光斑；用所述激光聚焦光斑扫描衬底样品表面预设区域，完全刻蚀掉衬底样品表面预设区域的石墨烯薄层，在所述石墨烯薄层表面形成图案。解决了现有技术中传统的涂胶、光刻、刻蚀等加工，会对其造成不可避免的伤害，导致影响石墨烯的性能的技术问题，实现了使得扫描范围内的石墨烯薄膜材料完全刻蚀，而不伤害石墨烯所在的衬底材料，起到图案化石墨烯的的技术效果。

技术领域

本发明涉及高炉炼铁生产技术领域，尤其涉及一种石墨烯选取刻蚀的方法及装置。

背景技术

自2004年Geim等人发现稳定存在的单原子层碳材料石墨烯以来,以石墨烯为代表的二维薄膜材料的研究不断取得重要的进展。

但本申请发明人在实现本申请实施例中技术方案的过程中，发现上述现有技术至少存在如下技术问题：

在现有技术中，但是作为最薄的二维材料，如果用传统的涂胶、光刻、刻蚀等加工，会对其造成不可避免的伤害，导致影响石墨烯的性能。

发明内容

本发明实施例提供了一种石墨烯选取刻蚀的方法和装置，用来解决现有技术中传统的涂胶、光刻、刻蚀等加工，会对其造成不可避免的伤害，导致影响石墨烯的性能的技术问题，实现了使得扫描范围内的石墨烯薄膜材料完全刻蚀，而不伤害石墨烯所在的衬底材料，起到图案化石墨烯的的技术效果。

一方面，为了解决上述问题，本发明实施例提供了一种石墨烯选取刻蚀的方法，所述方法包括：设定所述激光的波长、功率和扫描路径；所述激光通过镜组阵列聚焦，形成激光聚焦光斑；用所述激光聚焦光斑扫描衬底样品表面预设区域，完全刻蚀掉所述衬底样品表面预设区域的石墨烯薄层，在所述石墨烯薄层表面形成图案。

优选的，所述激光的波长为极紫外150nm至近红外1500nm。

优选的，所述激光为脉冲激光，其中，所述激光的脉冲宽度为10^-8-10^-15s。

优选的，所述激光聚焦光斑直径为5μm-6mm。

优选的，所述石墨烯薄层的原子层数为1-10层。

另一方面，本申请实施例还提供了一种激光选区刻蚀石墨烯的装置，所述装置包括：激光光源，所述激光光源发射出单脉冲激光；计算机数据采集、处理与控制系统，所述计算机数据采集、处理与控制系统与激光光源连接，用以设置所述激光光源的波长、功率和扫描路径参数；镜组阵列，所述镜组阵列接收到所述激光光源发射的单脉冲激光，对所述单脉冲激光进行聚焦；光学窗口法兰组件，所述光学窗口法兰组件接收聚焦后的所述单脉冲激光，扫描衬底样品表面预设区域的石墨烯薄层；激光扫描腔体，所述激光扫描腔体内设置有放置衬底样品的载片平台；其中，所述光学窗口法兰组件设置在所述激光扫描腔体上。

优选的，所述装置还包括：进样通道，所述进样通道设置在所述激光扫描腔体内。

优选的，所述光学窗口法兰组件为100nm-1500nm特定波长范围内的法兰组件。

优选的，所述装置还包括：动力装置，所述动力装置设置在所述激光扫描腔体上。

优选的，所述装置还包括：真空规组件，所述真空规组件设置在所述激光扫描腔体上，按照预设真空条件对所述激光扫描腔体抽真空。

本发明实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下一种或多种技术效果：