公开(公告)号：CN116856050A

公开(公告)日：2023-10-10

申请号：CN202210315664.1

申请日：2022-03-28

Applicant: 北京石墨烯研究院 ,  北京大学

Inventor： 刘忠范 ,  邵家新 ,  贾开诚 ,  竺叶澍 ,  王世伟 ,  林立

IPC: C30B25/18 ,  C30B29/02

Abstract: 本发明公开了一种适用于单晶石墨烯晶圆生长的合金衬底。单晶石墨烯晶圆的制备包括以下步骤：1)构筑铜钴(111)合金晶圆，其中将磁控溅射制备的铜钴合金/蓝宝石晶圆置于化学气相沉积系统中进行退火处理，得到铜钴(111)合金晶圆；2)通入气态碳源，在所述铜钴(111)合金晶圆表面外延生长单晶石墨烯。本方法一方面有利于解决现有铜晶圆高温退火单晶化时表面的热沟壑问题，从而提高合金晶圆的表面平整度和均匀性。另一方面，本方法利用钴元素自身的高催化活性和溶碳量，可以实现石墨烯单晶晶圆畴区尺寸、生长速率和层数的有效调控。

公开(公告)号：CN116791199A

公开(公告)日：2023-09-22

申请号：CN202210247183.1

申请日：2022-03-14

Applicant: 北京石墨烯研究院 ,  北京大学

Inventor： 刘忠范 ,  竺叶澍 ,  贾开诚 ,  邵家新 ,  李杨立志 ,  孙禄钊 ,  蔡阿利

IPC: C30B27/00 ,  C23C14/18 ,  C23C14/35 ,  C30B29/02 ,  C30B29/52 ,  C30B25/18

Abstract: 本发明提供一种无孪晶单晶金属晶圆的制备方法。通过磁控溅射的方法在蓝宝石单晶晶圆衬底上溅射一定厚度的金属薄膜。将溅射好的金属/蓝宝石晶圆放置于平面加热板上，在金属晶圆和加热板之间放置一个一定尺寸的石墨垫片。石墨垫片位于金属晶圆中心位置的正下方，使得在平面加热板的升温过程中，金属晶圆位于一个由中心到边缘梯度分布的温度场中进行退火单晶化。通过调节石墨垫片的尺寸和加热板的温度，可以显著降低单晶金属晶圆的面内孪晶密度。本发明解决了现有金属晶圆单晶化过程中存在的面内孪晶问题，可以实现无孪晶单晶金属晶圆的可控制备。

公开(公告)号：CN118668174A

公开(公告)日：2024-09-20

申请号：CN202310281337.3

申请日：2023-03-20

Applicant: 北京石墨烯研究院 ,  北京大学

Inventor： 刘忠范 ,  王世伟 ,  贾开诚 ,  竺叶澍 ,  邵家新 ,  韦明月

IPC: C23C16/26 ,  C23C14/02 ,  C23C14/35 ,  C23C14/18 ,  C23C14/58 ,  C23C28/00

Abstract: 本发明公开一种双层石墨烯晶圆的制备方法及该方法制备的双层石墨烯晶圆。该方法包括：将两片基底放置气相沉积装置中进行气相沉积；其中所述基底包括铜薄膜，所述铜薄膜为单晶Cu(111)薄膜，所述两片基底的铜薄膜相对且平行设置，所述铜薄膜之间的间距为≤25μm；所述气相沉积时通入的碳源气体的分压为0.08mbar至0.32mbar，H2分压为40mbar。本发明利用目前已较为成熟的Cu(111)单晶晶圆衬底，通过打破铜表面的自限制生长模式，发展石墨烯晶圆的层数调控方法，实现双层石墨烯晶圆的可控制备，具有重要的科学价值与应用价值。

公开(公告)号：CN118461125A

公开(公告)日：2024-08-09

申请号：CN202310141951.X

申请日：2023-02-08

Applicant: 北京石墨烯研究院 ,  北京大学

Inventor： 刘忠范 ,  竺叶澍 ,  贾开诚 ,  邵家新 ,  王世伟 ,  韦明月 ,  张金灿 ,  孙禄钊

IPC: C30B25/18 ,  C30B29/02 ,  C23C14/18 ,  C23C14/35 ,  C23C14/58

Abstract: 本发明公开了一种石墨烯单晶晶圆的层数控制方法。通过在石墨烯生长晶圆衬底表面增加遮盖物晶圆，构筑限域反应体系，实现石墨烯表面气相反应以及伴生双层结构的有效抑制，可以实现高单层率石墨烯单晶晶圆的可控制备。本发明将为石墨烯晶圆材料的品质提升提供技术支持，有助于推动石墨烯晶圆材料未来在电子与光电子器件的应用进展。

公开(公告)号：CN118458756A

公开(公告)日：2024-08-09

申请号：CN202310133866.9

申请日：2023-02-08

Applicant: 北京石墨烯研究院 ,  北京大学

Inventor： 刘忠范 ,  竺叶澍 ,  贾开诚 ,  张金灿 ,  邵家新 ,  王世伟 ,  韦明月

IPC: C01B32/186 ,  C01B32/194 ,  B82Y30/00 ,  B82Y40/00

Abstract: 本发明公开了一种双层石墨烯晶圆及其制备方法，通过在石墨烯晶圆的生长过程中引入微量的二氧化碳气体，实现了AB堆垛的双层石墨烯晶圆的可控生长。本方法对于探究石墨烯晶圆层数的调控机理，实现双层石墨烯晶圆的可控制备来说具有重要的意义。

公开(公告)号：CN118621441A

公开(公告)日：2024-09-10

申请号：CN202310246472.4

申请日：2023-03-10

Applicant: 北京石墨烯研究院 ,  北京大学

Inventor： 刘忠范 ,  贾开诚 ,  韦明月 ,  竺叶澍 ,  邵家新 ,  王世伟 ,  王世勇 ,  冯文超 ,  徐晨宁

IPC: C30B29/28 ,  C23C14/02 ,  C23C14/18 ,  C23C14/35 ,  C23C16/44 ,  C23C16/56

Abstract: 本发明提供一种大尺寸无孪晶铜单晶晶圆的制备方法，通过采用高功率循环磁控溅射的方法，在蓝宝石单晶晶圆衬底上沉积的(111)取向的初始铜织构中引入一定量的多晶结构，从而实现大尺寸无孪晶Cu(111)单晶晶圆衬底的可控制备。对于以石墨烯为代表的二维纳米材料来说，无孪晶Cu(111)单晶晶圆是良好的外延衬底，可以实现二维纳米材料的取向一致成核与无缝拼接，最终得到大面积的单晶薄膜。本方法对于探究铜薄膜的单晶化机理，推动晶圆级二维纳米材料单晶的可控制备来说具有重要的意义。

公开(公告)号：CN118461126A

公开(公告)日：2024-08-09

申请号：CN202310141962.8

申请日：2023-02-08

Applicant: 北京石墨烯研究院 ,  北京大学

Inventor： 刘忠范 ,  竺叶澍 ,  贾开诚 ,  邵家新 ,  王世伟 ,  韦明月 ,  林立

IPC: C30B25/18 ,  C30B29/02 ,  C23C14/18 ,  C23C14/35 ,  C23C14/58

Abstract: 本发明公开了一种超洁净石墨烯单晶晶圆的制备方法，通过将两片铜晶圆面对面堆叠放置，构筑限域反应体系，结合CVD体系的温度与压强控制，抑制石墨烯生长过程中气相反应的发生与无定形碳产物的形成，从而实现超洁净石墨烯晶圆的可控制备。同时，本发明操作简单，与目前石墨烯晶圆的CVD生长工艺相兼容，可通过多片批次生长的方式实现超洁净石墨烯单晶晶圆的批量制备，可以为石墨烯单晶晶圆材料的品质提升与高端器件应用提供技术与材料支撑。