[发明专利]一种在绝缘衬底上直接制备石墨烯的方法

权利要求书

1.一种在绝缘衬底上直接制备石墨烯的方法，其特征在于，所述制备方法包括：

步骤1)提供一绝缘衬底；

步骤2)于所述绝缘衬底的上表面由下至上依次形成锗层和石墨烯层；

步骤3)对步骤2)所得结构中的所述锗层进行氧化挥发处理，以去除所述锗层，实现于所述绝缘衬底上直接形成石墨烯层；

其中，在步骤2)中，所述锗层的厚度不小于600nm且不大于1500nm；在步骤3)中，对所述锗层进行氧化挥发处理的具体方法包括：在温度为620℃～700℃、压力为7.5×10^-3Torr～3Torr的条件下，通过氧气对所述锗层进行氧化，以形成易挥发的氧化产物，实现利用所述氧化产物的挥发去除所述锗层；其中进行氧化挥发处理时，氧气的气体流量为6sccm～25sccm，氩气的气体流量为900sccm～1000sccm，反应时间大于120min。

2.根据权利要求1所述的在绝缘衬底上直接制备石墨烯的方法，其特征在于，在步骤2)中，采用电子束蒸发工艺、磁控溅射工艺或Smart-Cut工艺于所述绝缘衬底的上表面形成所述锗层。

3.根据权利要求2所述的在绝缘衬底上直接制备石墨烯的方法，其特征在于，采用Smart-Cut工艺形成所述锗层的具体方法包括：

步骤2.1)提供一锗片；

步骤2.2)采用离子注入工艺对所述锗片进行离子注入，以使离子注入至所述锗片的预设深度；

步骤2.3)将步骤2.2)所得结构与所述绝缘衬底进行键合，并通过退火以加固键合，同时在退火过程中，于所述锗片的预设深度附近形成一薄层氢气，以在氢气的作用下，将氢气层以上的锗片转移到所述绝缘衬底上，实现于所述绝缘衬底上形成所述锗层。

4.根据权利要求3所述的在绝缘衬底上直接制备石墨烯的方法，其特征在于，在步骤2.3)中，退火温度为300℃～500℃。

5.根据权利要求1所述的在绝缘衬底上直接制备石墨烯的方法，其特征在于，在步骤2)中，采用化学气相沉积工艺于所述锗层的上表面形成所述石墨烯层。

6.根据权利要求5所述的在绝缘衬底上直接制备石墨烯的方法，其特征在于，所述石墨烯层为单层石墨烯。