CN108511601B - 用于形成石墨烯膜结构元件的方法和石墨烯膜结构元件 - Google Patents

用于形成石墨烯膜结构元件的方法和石墨烯膜结构元件 Download PDF

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Abstract

一种用于形成石墨烯膜结构元件的方法(100)，包括：将石墨烯膜在石墨烯膜的松弛状态中布置(110)在载体衬底的表面上。石墨烯膜延伸跨过具有在载体衬底的表面处的开口的凹槽。此外所述石墨烯膜被布置成石墨烯膜的第一部分被布置在载体衬底的表面处，并且石墨烯膜的第二部分被布置在凹槽的开口之上。此外所述方法(100)包括张紧(120)石墨烯膜的第二部分，以便将石墨烯膜的第二部分转变到张紧状态，从而石墨烯膜的第二部分在石墨烯膜结构元件的工作温度范围中持续地处于张紧状态。

Description

用于形成石墨烯膜结构元件的方法和石墨烯膜结构元件
技术领域
示例涉及用于石墨烯膜结构元件的制造技术，并且尤其涉及用于形成石墨烯膜结构元件的方法、石墨烯膜结构元件、具有石墨烯膜结构元件的麦克风以及具有石墨烯膜结构元件的霍尔传感器。
背景技术
石墨烯膜结构元件通常使用在微电子机械系统(MEMS)中。在这里能够值得期望的是，张紧所使用的石墨烯膜结构元件的石墨烯膜。
从US 2013 0062104 A1中已知一种谐振结构和用于制造谐振结构的方法。该谐振结构包含衬底和至少一个空出部
Figure BDA0001552160930000011
从DE 10 2014 204 712 A1中已知一种MEMS声学转换器。此外已知具有石墨烯膜的麦克风。
发明内容
能够存在对于经改善的石墨烯膜结构元件的方案的需求。
该需求能够通过本发明的主题来覆盖。
一些示例涉及用于形成石墨烯膜结构元件的方法。所述方法包括：将石墨烯膜在石墨烯膜的松弛状态下布置在载体衬底的表面上。石墨烯膜延伸跨过具有在载体衬底的表面处的开口的凹槽。此外所述石墨烯膜被布置成：石墨烯膜的第一部分布置在载体衬底的表面处，并且石墨烯膜的第二部分布置在凹槽的开口之上。此外所述方法包括张紧石墨烯膜的第二部分，以便将石墨烯膜的第二部分转变到张紧状态，从而石墨烯膜的第二部分在石墨烯膜结构元件的工作温度范围中持续地处于张紧状态。
一些示例涉及石墨烯膜结构元件。石墨烯膜结构元件包括具有凹槽的载体衬底，该凹槽具有在载体衬底的表面处的开口。此外，石墨烯膜结构元件包括布置在载体衬底的表面上的石墨烯膜。石墨烯膜延伸跨过载体衬底的凹槽。此外，所述石墨烯膜被布置成：石墨烯膜的第一部分布置在载体衬底的表面处，并且石墨烯膜的第二部分布置在凹槽的开口处。此外，石墨烯膜的第二部分在石墨烯膜结构元件的工作温度范围中持续地处于张紧状态。
一些示例涉及具有石墨烯膜结构元件的麦克风。
一些示例涉及具有石墨烯膜结构元件的霍尔传感器。
附图说明
在下文参照所附的附图更加详细地阐释实施例。图示：
图1是用于形成石墨烯膜结构元件的方法的流程图；
图2a至2c是用于形成石墨烯膜结构元件的示意的工艺流程；
图3a和3b是用于形成另外的石墨烯膜结构元件的另外的示意的工艺流程；
图4a至4c是用于形成另外的石墨烯膜结构元件的另外的示意的工艺流程；
图5a至5c是用于形成另外的石墨烯膜结构元件的另外的示意的工艺流程；
图6是另外的石墨烯膜结构元件的示意横截面；
图7是麦克风的示意横截面；并且
图8是霍尔传感器的示意俯视图。
具体实施方式
现在参照所附的附图更加详细地说明不同的实施例，在该附图中展示了若干实施例。在图中，为了清楚起见，线、层和/或区域的厚度尺寸可能被夸张展示。
在示出只不过若干示例性实施例的附图的下文说明中，相同的附图标记能够指代相同或者相似的部件。此外能够使用对于组分和对象的来说概括性的附图标记，其多次在实施例或者在附图中出现，但是考虑一个或多个特征被共同说明。只要从说明书中不明显或者隐含地得出其它的方面，则用相同或者概括性的附图标记所描述的部件或者对象能够考虑单个、几个或者所有的特征(例如其尺寸)相同地但是也可能不同地被设计。
尽管可以对实施例以各种方式进行更改和改变，但是实施例在附图中作为示例被示出并且将在本文中进行详细说明。然而，应该理解的是，并不意图将实施例限制到相应所公开的形式，而是实施例其实覆盖位于本发明的范围内的全部功能的和/或结构的改型、等价方案和备选方案。相同的附图标记在整个附图说明中指代相同或相似的元件。
应当注意的是，一个元件被称为“连接”或“耦接”到另一元件能够是与另一元件直接连接或耦合，或者能够存在位于其间的元件。当两个元件A和B通过“或”组合时，则它们被理解为意指所有可能的组合，例如“仅A”、“仅B”以及“A和B”。对于同一组合的备选的表述是“A和B中的至少一个”。同样的情况适用于2个以上元件的组合。
这里使用的术语仅用于描述特定实施例，而不限制实施例。如这里所用，只要上下文没有明确另有说明，否则单数形式“一种”、“一个”和“所述、该”也包括复数形式。此外，应该理解的是，诸如在本文中使用的“被包含”、“包含”、“具有”和/或“具有的”的表述说明存在所提到的特征、整数、步骤、工作过程、元件和/或部件，但是不排除存在或添加一个或者说一个或多个特征、整数、步骤、工作过程、元件、部件和/或其组合。
只要没有另外定义，则这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域的普通技术人员通常所赋予的相同的含义。此外，应该理解的是，例如那些在通用字典中被限定的表达，将被解释为具有与其在相关技术的上下文中的含义一致的含义，只要在此没有明确地另外限定。
图1示出了用于形成石墨烯膜结构元件的方法100的流程图。所述方法100包括：将石墨烯膜在石墨烯膜的松弛状态下布置110在载体衬底的表面上。石墨烯膜延伸跨过具有在载体衬底的表面处的开口的凹槽。此外所述石墨烯膜被布置成：石墨烯膜的第一部分布置在载体衬底的表面处，并且石墨烯膜的第二部分布置在凹槽的开口之上。此外所述方法100包括张紧120石墨烯膜的第二部分，以便将石墨烯膜的第二部分转变到张紧状态，从而石墨烯膜的第二部分在石墨烯膜结构元件的工作温度范围中持续地处于张紧状态。
通过将石墨烯膜在石墨烯膜的松弛状态下布置110在载体衬底的表面上，能够在布置110之前省去石墨烯膜的繁琐的预紧。由此，石墨烯膜的第一部分能够尤其高效和成本低廉地布置在载体衬底的表面处。此外，通过石墨烯膜的第二部分在石墨烯膜结构元件的工作温度范围中持续地处于张紧状态，能够省去繁琐的设备，该设备用于将石墨烯膜在石墨烯膜结构元件的运行期间转变到张紧状态。经此，石墨烯膜结构元件还能够成本更低地形成。所形成的石墨烯膜结构元件还能够基于石墨烯膜的第二部分的持续的应力而具有经改善的机械的、电气的和/或机电的性质。
例如石墨烯膜的松弛状态能够是这样的状态：在该状态中，没有拉力或张紧力(或者相比于在张紧状态中显著更小的拉力或张紧力)平行于石墨烯膜的表面和/或平行于载体衬底的表面施加到石墨烯膜上。石墨烯膜的第二部分的张紧状态能够例如是这样的状态：在该状态中，拉力或张紧力平行于石墨烯膜的第二部分的表面和/或平行于载体衬底的表面施加到石墨烯膜的第二部分上。例如，在松弛状态中的石墨烯膜的第二部分的(侧向)尺寸小于在张紧状态中的石墨烯膜的第二部分的(侧向)尺寸的99％(或者小于95％，小于92％，小于90％或者小于85％)。
例如，工作温度范围能够至少从10℃(或者从5℃、0℃、-10℃、-20℃、-30℃或-40℃)延伸到30℃(或者到40℃、50℃、60℃、70℃或80℃)。工作温度范围能够例如是在石墨烯膜结构元件的运行期间的石墨烯膜结构元件的温度范围或者石墨烯膜结构元件的元件(例如载体衬底或石墨烯膜)的温度范围。
例如，石墨烯膜能够包括小于11个(或者小于6个或者小于4个)原子石墨烯层。石墨烯膜能够例如是石墨烯单层。石墨烯膜的第一部分能够例如包围石墨烯膜的第二部分。例如，石墨烯膜的第一部分和石墨烯膜的第二部分能够彼此相邻。作为备选方案，能够在石墨烯膜的第一部分和石墨烯膜的第二部分之间存在石墨烯膜的第三部分。例如，石墨烯膜能够(单侧地)闭锁载体衬底的凹槽。例如，石墨烯膜的第一部分能够通过固有的粘附通过石墨烯膜的第一部分的吸引而布置在载体衬底的表面处。载体衬底的表面能够例如是载体衬底的前侧。
例如，凹槽的竖直尺寸(例如深度)能够小于载体衬底的竖直尺寸(例如深度)的95％(或者小于90％，小于80％，小于70％或者小于50％)。由此能够在形成石墨烯膜结构元件时在凹槽中包封经限定的气体量。经此，能够在凹槽内产生用于石墨烯膜的反压。作为备选方案，凹槽能够完全穿透载体衬底。例如，凹槽能够是在载体衬底中的通孔。凹槽能够例如竖直地从载体衬底的表面延伸到载体衬底中。例如，凹槽的开口能够是圆形的或者椭圆形的。由此能够使得拉力或张紧力均匀分配到石墨烯膜的第二部分上。凹槽的开口的侧向尺寸(例如直径或宽度)能够例如大于500nm(或者大于1μm，大于10μm或者大于50μm)和小于1mm(或者小于500μm或者小于250μm)。例如，凹槽的开口的侧向尺寸能够在80μm和500μm之间。例如，石墨烯膜的第二部分能够闭锁所述凹槽的开口。石墨烯膜的第二部分能够具有与凹槽的开口例如相同的形状(例如圆形或者椭圆形)。例如，石墨烯膜的第二部分能够在张紧状态中具有与所述凹槽的开口相同的侧向尺寸。
例如，石墨烯膜能够具有第三部分。石墨烯膜的第三部分能够位于石墨烯膜的第一部分和石墨烯膜的第二部分之间。此外，石墨烯膜的第二部分的张紧120能够通过固有的粘附通过将石墨烯膜的第三部分吸引在凹槽的壁部的至少一个部分处进行。在张紧120石墨烯膜的第二部分之前，石墨烯膜的第二部分和石墨烯膜的第三部分能够在石墨烯膜的松弛状态下被布置在凹槽的开口之上。通过石墨烯膜的第三部分在凹槽的壁部的至少所述部分处的固有的粘附，石墨烯膜的第三部分能够被从所述凹槽的开口的内部区域向着所述凹槽的开口的围边方向牵拉。由此能够将拉力或者张紧力向着所述凹槽的开口的围边方向施加到石墨烯膜的第二部分上。借助于这个拉力或张紧力，石墨烯膜的第二部分能够被转变到张紧状态。例如，固有的粘附能够通过在石墨烯膜和载体衬底之间的范德华力、氢键力和/或偶极力来促成。石墨烯膜的第三部分能够例如包围石墨烯膜的第二部分。例如石墨烯膜的第一部分能够包围石墨烯膜的第三部分。凹槽的壁部能够例如从载体衬底的表面竖直地延伸直到凹槽的底部或者在载体衬底的另外的表面(例如后侧)处的凹槽的另外的开口。例如，凹槽的壁部能够完全围绕所述凹槽。壁部的所述部分的竖直尺寸能够小于凹槽的开口的侧向尺寸(例如直径或宽度)的11％(或者小于10％，小于5％或者小于3％)。作为备选方案，石墨烯膜的第三部分能够完全覆盖所述凹槽的壁部。
例如，载体衬底能够包括粘附层。粘附层能够形成载体衬底的表面的至少一个部分(在该部分处布置有石墨烯膜的第一部分)和壁部的部分，在该部分处粘附着石墨烯膜的第三部分。此外，在石墨烯膜和粘附层之间的附着能能够大于250mJ/m2(或者大于300mJ/m2，大于400mJ/m2，或者大于450mJ/m2)。由此，能够改善石墨烯膜的第一部分在载体衬底的表面处的粘附和石墨烯膜的第三部分在凹槽的壁部的所述部分处的粘附。例如，粘附层的竖直尺寸(例如厚度)能够小于凹槽的开口的侧向尺寸(例如直径或宽度)的11％(或者小于10％，小于5％或者小于3％)。粘附层的竖直尺寸能够例如是2nm(或者大于5nm，大于10nm，大于100nm，大于1μm，大于10μm，大于100μm或者大于200μm)。例如粘附层能够包括氧化硅、氮化硅和氧化铝中的至少一种。作为备选方案，载体衬底能够完全由衬底材料形成，该衬底材料对石墨烯的附着能大于250mJ/m2(或大于300mJ/m2，大于400mJ/m2或大于450mJ/m2)。例如，载体衬底能够完全由氧化硅、氮化硅和/或氧化铝形成。
例如，粘附层能够相邻于载体衬底的主体区域。例如载体衬底的主体区域的竖直尺寸(例如厚度)大于200μm(或者大于300μm，大于500μm或者大于750μm)并且小于1mm(或者小于900μm或者小于800μm)。载体衬底的主体区域的竖直尺寸能够例如是775μm。
例如，载体衬底的主体区域能够通过半导体衬底形成。例如，半导体衬底包括硅、氢钝化硅、碳化硅、砷化镓、氮化镓和锗中的至少一种。作为备选方案，载体衬底的主体区域能够通过非导电的衬底(例如玻璃衬底或者石英玻璃衬底)形成。例如，在非导电的衬底中的凹槽利用半导体材料或者聚合物来加衬(例如凹槽的壁部能够至少部分地利用半导体材料或者聚合物来涂装)。例如，半导体材料包括硅、氢钝化硅、碳化硅、砷化镓、氮化镓和锗中的至少一种。
例如石墨烯膜和载体衬底能够具有不同的热膨胀系数。将石墨烯膜在石墨烯膜的松弛状态中布置110在载体衬底的表面上，能够在第一温度中被执行。此外，石墨烯膜的第二部分的张紧120能够包括将载体衬底和石墨烯膜加热或冷却到第二温度上。通过将载体衬底和石墨烯膜加热或冷却到第二温度上，能够促成石墨烯膜的第二部分的大小改变和载体衬底的大小改变。因为石墨烯膜和载体衬底具有不同的热膨胀系数，则石墨烯膜的第二部分的大小改变和载体衬底的大小改变能够不同程度地得到。因为石墨烯膜的第一部分在载体衬底和石墨烯膜加热或冷却到第二温度上时布置在载体衬底的表面处并且由此粘附在该表面处，通过石墨烯膜和载体衬底的第二部分的不同的大小改变能够将载体衬底的第二部分转变到张紧状态中。例如，第一温度能够大于60℃(或者大于80℃或者大于100℃)。作为备选方案，第一温度能够小于-15℃(或者小于-20℃或者小于-30℃)。例如，第二温度能够位于工作温度范围内。石墨烯膜能够例如具有负的热膨胀系数。例如，石墨烯膜能够具有在室温中的大于-8ppm/K和小于-6ppm/K的热膨胀系数。例如，石墨烯膜的热膨胀系数能够小于载体衬底的热膨胀系数。
例如，将石墨烯膜布置110在载体衬底的表面上能够包括在使用具有不同于石墨烯膜的热膨胀系数的转移衬底的情况下将石墨烯膜(或者石墨烯)转移到载体衬底上。载体衬底能够是任意的载体衬底。通过在不同于周边环境温度(或者石墨烯膜结构元件的工作温度或者运行温度)中实施所述转移，能够在石墨烯膜中构建内应力。在加温或冷却到周边环境温度上之后，所述应力能够基于石墨烯膜在载体衬底的表面处(或者在载体衬底上)的粘附或者粘接而被维持。
例如，将石墨烯膜在石墨烯膜的松弛状态下布置110在载体衬底的表面上能够包括：将石墨烯膜放置在液体的表面上，以及使载体衬底与被放置在液体的表面处的石墨烯膜接触。通过将石墨烯膜放置在液体的表面上，能够省去将石墨烯膜借助于转移衬底繁琐地转移到载体衬底的表面上。经此，石墨烯膜结构元件能够被成本低廉地形成。例如所述液体能够是水。液体的pH值能够例如位于3(或者4、5或者6)至9(或者至8或者至7)的范围中。例如，载体衬底能够布置在液体的表面的下方或者上方。载体衬底能够例如在载体衬底与石墨烯膜接触之前被加入到液体中。
例如，使所述载体衬底与石墨烯膜接触能够包括改变液体的液位。由此，能够避免用于使得载体衬底与石墨烯膜接触的载体衬底的繁琐的运动。如果载体衬底布置在液体的表面的下方，则液体的液位的改变能够例如是液体的液位的沉降。如果载体衬底布置在液体的表面的上方，则液体的液位的改变能够例如是液体的液位的升高。
例如，所述载体衬底与石墨烯膜接触能够包括使得载体衬底向着液体的表面进行运动。
例如所述石墨烯膜能够在将石墨烯膜布置110在载体衬底的表面上之前布置在载体膜上。此外所述方法100能够还包括：在将石墨烯膜布置110在载体衬底的表面上之后或者在张紧120石墨烯膜的第二部分之后去除所述载体膜。通过使用载体膜，在将石墨烯膜布置110在载体衬底的表面上期间，能够避免石墨烯膜的不被希望的形变。例如，载体膜能够包括聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚苯乙烯和其它合适的膜材料中的至少一种。例如，载体膜的厚度能够大于石墨烯膜的厚度的500％(或者大于1000％)。载体膜能够例如借助于溶剂(例如丙酮)被去除。
例如，将石墨烯膜在石墨烯膜的松弛状态中布置110在载体衬底的表面上能够包括：将石墨烯膜布置在冲压装置的表面处，以及将冲压装置压向载体衬底的表面。由此能够使得将石墨烯膜布置110在载体衬底的表面上在干燥的周边环境中执行。例如所述冲压装置能够利用大于1N(或者大于10N)并小于1kN(或者小于100N)的力压向载体衬底的表面。
例如，在冲压装置的表面和石墨烯膜之间的附着能能够小于在石墨烯膜的第一部分和载体衬底的表面之间的附着能的90％(或者小于75％，小于50％或者小于25％)。通过不同的附着能，石墨烯膜能够相比于粘附在冲压装置的表面处更强地粘附在载体衬底的表面处。由此所述石墨烯膜能够在冲压装置被压向载体衬底的表面之后通过冲压装置从载体衬底的表面运动离开而从冲压装置的表面解除。例如，冲压装置能够具有形成冲压装置的表面的聚二甲基硅氧烷层。
例如，所述冲压装置能够包括热释元件。此外，将石墨烯膜在石墨烯膜的松弛状态下布置110在载体衬底的表面上，还能够包括热释元件的加热，以便将石墨烯膜从冲压装置的表面解除。通过使用热释元件，能够将石墨烯膜更强地粘附在冲压装置处。由此能够有利地避免所述石墨烯膜从冲压装置的无意的解除。例如，热释元件能够是能够热解除的粘接膜，该粘接膜在将能够热解除的粘接膜加热超过经预定的温度时(例如在将粘接膜加热到大于90℃，大于100℃或者大于120℃时)失去其粘接性质。
例如，将石墨烯膜在石墨烯膜的松弛状态中布置110在载体衬底的表面上在大于35％(或者大于40％，大于50％，大于60％，大于70％，大于80％或者大于90％)的相对空气湿度中被执行。由此，能够改善石墨烯膜在载体衬底的表面处的粘附。例如，将石墨烯膜布置110在载体衬底的表面上能够在潮湿的气氛中或者在载体衬底的表面借助于水蒸汽侵染之后被执行。
例如，竖直方向、竖直尺寸或者垂直于载体衬底的表面的深度以及平行于载体衬底的表面的侧向方向或侧向尺寸能够被测量。
图2a至2c示出了用于形成石墨烯膜结构元件200的示意的工艺流程。石墨烯膜结构元件200的形成能够类似于结合图1所说明的用于形成石墨烯膜结构元件的方法100来执行。
图2a示出了在将石墨烯膜220布置110在载体衬底210的表面214上之前的载体衬底210和石墨烯膜220。载体衬底210包括主体区域211、凹槽212和粘附层213，该凹槽完全穿透载体衬底210并且具有开口216。例如，主体区域211能够包括硅(Si)并且粘附层213能够包括氧化硅(SiO2)。粘附层213形成载体衬底210的表面214以及凹槽的壁部215的一部分。
图2b示出了在张紧120石墨烯膜220的第二部分222之后的石墨烯膜结构元件200-1。石墨烯膜220的第一部分221被布置在载体衬底210的表面214处。此外，石墨烯膜220的第二部分222被容纳在凹槽212中。石墨烯膜220的第三部分223固有地粘附在壁部215的通过粘附层213所形成的部分处。通过石墨烯膜220的第三部分223在壁部215的通过粘附层213所形成的部分处的固有粘附，能够张紧所述石墨烯膜220的第二部分222。
石墨烯膜220的第三部分223的或者石墨烯膜220的第二部分222在壁部215的通过载体衬底210的主体区域211所形成的部分处的固有粘附，能够例如这样被避免，即，石墨烯膜220在壁部215的通过载体衬底210的主体区域211所形成的部分处的粘附力小于在张紧状态中的石墨烯膜220的第二部分222的拉力或张紧力。对此，粘附层213和主体区域211的材料能够例如被选择成：在粘附层213和石墨烯膜220之间的附着能显著大于在主体区域211和石墨烯膜220之间的附着能。
石墨烯膜220能够例如基于在粘附层213和石墨烯膜220之间起作用的吸引力(例如范德华力)，直到在壁部215处的粘附层213和主体区域211之间的过渡部被迁引到凹槽212中。因为石墨烯膜220的第一部分221固定粘附在表面214处，所以能够通过将石墨烯膜220部分地迁引到凹槽212中，促成所述石墨烯膜220的第二部分222的张紧120。此外，能够(在凹槽212的开口216的固定宽度中)经过粘附层213的厚度(例如经过从表面214到在粘附层213和主体区域211之间的过渡部的竖直间距)将拉力或者张紧力高效设定到石墨烯膜220的第二部分222上。
图2c示出了在张紧120石墨烯膜220的第二部分222之后的另外的石墨烯膜结构元件200-2。石墨烯膜结构元件200-2的粘附层213具有相比于石墨烯膜结构元件200-1的粘附层213的更大厚度。由此石墨烯膜结构元件200-2的石墨烯膜220的第二部分222能够相比于石墨烯膜结构元件200-1的石墨烯膜220的第二部分222更强地张紧。
图2a至2c示出了用于在具有改变的SiO2膜厚度(例如具有粘附层213的改变的厚度)的SiO2/Si衬底上(例如在载体衬底220上)的自由存在的石墨烯膜220的示意横截面的示例。
例如，石墨烯膜220能够不同于其它材料例如硅(Si，附着能151mJ/m2)很好地粘附在氧化硅(SiO2)处(附着能450mJ/m2)。这种附着能够通过形成中间水层被支持，该中间水层形成在亲水的氧化硅(SiO2)上，但并非形成在疏水的硅(Si)上。如果石墨烯膜220(或者石墨烯层)跨过凹槽212(或者孔)安装在由硅(Si)形成的载体衬底210中，该载体衬底利用粘附层213(或者SiO2膜)遮覆，则石墨烯膜220遵循粘附层213的表面(或者SiO2表面)，直到该石墨烯膜到达所述凹陷212的位于其下的主体区域211(或者Si部分)。在这个安装期间，石墨烯膜能够接收拉应力，该拉应力能够通过粘附层213的厚度来匹配。产生的应力能够这样来计算：
Figure BDA0001552160930000111
其中，d指代粘附层213的厚度，并且W指代凹槽212(或者通孔)的宽度。
例如，石墨烯膜220的安装能够以不同的方式被执行。一般的结构能够由载体衬底210形成，该载体衬底包含凹槽212(例如通孔)，该载体衬底具有来自亲水和疏水的表面材料或其它在石墨烯上具有不同附着能的材料体系的组合。疏水的材料能够例如是尤其在利用氢钝化之后的硅，并且亲水的材料能够例如是SiO2、Si3N4或者Al2O3。
另外的具体情况和方面结合前述的或者后述的实施方式被提到。在图2a至2c中所示的实施方式能够包括对应于一个或多个方面的一个或多个任选的附加的特征，所述特征结合所建议的方案或者一个或多个前述(例如图1)或者后述(例如图3a-8)所说明的实施方式被提到。
图3a和3b示出了用于形成另外的石墨烯膜结构元件300的另外的示意的工艺流程。石墨烯膜结构元件300的形成能够类似于结合图1所说明的用于形成石墨烯膜结构元件的方法100来执行。
图3a示出了在将石墨烯膜220布置110在载体衬底210的表面214上之前的载体衬底210和石墨烯膜220。石墨烯膜220放置在液体的表面310处。此外，载体衬底210被加入到液体中。载体衬底210能够如同结合图2a所说明的载体衬底210那样来构造。正如通过箭头320标识的那样，石墨烯膜220能够通过液体的液位的沉降而与载体衬底210接触。
图3b示出了在石墨烯膜220与载体衬底210接触之后的石墨烯膜结构元件300。石墨烯膜结构元件300能够如同结合图2b所说明的石墨烯膜结构元件200-1那样来构造。因为凹槽212完全穿透载体衬底210，所以能够轻易去除在液体的液位沉降之后在凹槽212中剩余的液体量。此外，在石墨烯膜结构元件300处剩余的液体残余能够例如通过在室温中的温和以及缓慢的干燥来去除。
图3a和3b示出了不带有载体膜的湿转移原理的示例。例如，能够执行将所述石墨烯膜220(或者石墨烯)湿转移到载体衬底210上。在这里，石墨烯膜220(或者石墨烯层)能够不带有载体膜地在液体的表面310上浮动并且当载体衬底210靠近液体的表面310时，在载体衬底210处积聚。
另外的具体情况和方面结合前述的或者后述的实施方式被提到。在图3a和3b中所示的实施方式能够包括对应于一个或多个方面的一个或多个任选的附加的特征，所述特征结合所建议的方案或者一个或多个前述(例如图1-2c)或者后述(例如图4a-8)所说明的实施方式被提到。
图4a至4c示出了用于形成另外的石墨烯膜结构元件400的另外的示意的工艺流程。石墨烯膜结构元件400的形成能够类似于结合图1所说明的用于形成石墨烯膜结构元件的方法100来执行。
图4a示出了在将石墨烯膜220布置110在载体衬底210的表面214上之前的载体衬底210和被布置在载体膜410上的石墨烯膜220。石墨烯膜220放置在液体的表面310处。此外，载体衬底210被加入到液体中。载体衬底210能够如同结合图2a所说明的载体衬底210那样来构造。正如通过箭头320标识的那样，被布置在载体膜410上的石墨烯膜220能够通过液体的液位的沉降而与载体衬底210接触。例如，载体膜410能够是聚合物载体。
图4b示出了在被布置在载体膜410上的石墨烯膜220布置在载体衬底的表面214上之后的载体衬底210。载体膜410能够在后续的工艺步骤中被从石墨烯膜220去除。例如，载体膜410能够例如借助于溶剂(例如丙酮)被去除。紧接着，石墨烯膜220的第二部分222能够被张紧。
图4c示出了在张紧120石墨烯膜220的第二部分222之后的石墨烯膜结构元件400。石墨烯膜结构元件400能够如同结合图2b所说明的石墨烯膜结构元件200-1那样来构造。
图4a至4c示出了带有载体膜410的湿转移原理的示例。例如，能够执行将所述石墨烯膜220(或者石墨烯)湿转移到载体衬底210上。在这里，当载体衬底210靠近液体的表面310时，石墨烯膜220(或者石墨烯层)能够随着载体膜410在液体的表面310上浮动并且在载体衬底210处积聚，所述载体膜能够包括聚合物(例如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA))或者其它材料。接下来，载体膜410能够通过溶剂(例如丙酮)被去除。
另外的具体情况和方面结合前述的或者后述的实施方式被提到。在图4a至4c中所示的实施方式能够包括对应于一个或多个方面的一个或多个任选的附加的特征，所述特征结合所建议的方案或者一个或多个前述(例如图1-3b)或者后述(例如图5a-8)所说明的实施方式被提到。
图5a至5c示出了用于形成另外的石墨烯膜结构元件500的另外的示意的工艺流程。石墨烯膜结构元件500的形成能够类似于结合图1所说明的用于形成石墨烯膜结构元件的方法100来执行。
图5a示出了在将石墨烯膜220布置110在载体衬底210的表面214上时的载体衬底210和被布置在冲压装置510的表面处的石墨烯膜220。载体衬底210能够如同结合图2a所说明的载体衬底210那样来构造。例如所述冲压装置510能够是聚合物冲制头。
图5b示出了在冲压装置510的通过箭头520象征的向着载体衬底210的压接期间的载体衬底210和被布置在冲压装置510的表面处的石墨烯膜220。石墨烯膜220的第一部分221被布置在载体衬底210的表面214处。此外，石墨烯膜220的第二部分222被容纳在凹槽212中。石墨烯膜220的第三部分223固有地粘附在壁部215的通过粘附层213所形成的部分处。例如，在冲压装置510的表面和石墨烯膜220之间的附着能能够小于在石墨烯膜220的第一部分221和载体衬底210的表面214之间的附着能的90％。
图5c示出了在将石墨烯膜220从冲压装置510的表面去除之后的石墨烯膜结构元件500。例如所述石墨烯膜220能够被从冲压装置510的表面通过将冲压装置510从载体衬底210的表面214运动离开来去除。石墨烯膜结构元件500能够如同结合图2b所说明的石墨烯膜结构元件200-1那样来构造。
图5a至5c示出了带有干转移原理的示例。例如，干转移能够在使用冲压装置510(或者冲制头)的情况下被执行，该冲压装置由具有相比于载体衬底210的表面214(例如相比于SiO2)的对于石墨烯更小的附着强度(例如聚二甲基硅氧烷(PDMS))的材料形成。
另外的具体情况和方面结合前述的或者后述的实施方式被提到。在图5a至5c中所示的实施方式能够包括对应于一个或多个方面的一个或多个任选的附加的特征，所述特征结合所建议的方案或者一个或多个前述(例如图1-4c)或者后述(例如图6-8)所说明的实施方式被提到。
图6示出了另外的石墨烯膜结构元件600的示意横截面。石墨烯膜结构元件600包括具有凹槽212的载体衬底210，该凹槽具有在载体衬底210的表面214处的开口216。此外，石墨烯膜结构元件600包括布置在载体衬底210的表面214上的石墨烯膜220。石墨烯膜220延伸跨过载体衬底210的凹槽212。此外所述石墨烯膜220被布置成：石墨烯膜220的第一部分221布置在载体衬底210的表面214处，并且石墨烯膜220的第二部分222布置在凹槽212的开口216处。此外，石墨烯膜220的第二部分222在石墨烯膜结构元件600的工作温度范围中持续地处于张紧状态。
通过石墨烯膜220的第二部分222在石墨烯膜结构元件600的工作温度范围中持续地处于张紧状态，能够省去繁琐的装置，该装置用于将石墨烯膜220的第二部分222在石墨烯膜结构元件600的运行期间进行张紧。经此，石墨烯膜结构元件600能够成本更低地被制造。此外，能够通过省去用于张紧所述石墨烯膜220的第二部分222的装置，在石墨烯膜结构元件600的运行期间减少石墨烯膜结构元件600的电能耗。石墨烯膜结构元件600还能够基于石墨烯膜220的第二部分222的持续的应力而具有经改善的机械的、电气的和/或机电的性质。
载体衬底210中的在图6中所示的凹槽212的深度小于载体衬底210的厚度。此外，在凹槽212中能够包封有经预定的气体量。经此，能够在凹槽212内产生用于石墨烯膜220的第二部分222的反压。作为备选方案，凹槽212能够完全穿透载体衬底210。例如，石墨烯膜结构元件600能够借助于结合图1所说明的用于形成石墨烯膜结构元件的方法100来形成。石墨烯膜结构元件600能够例如是麦克风的元件、霍尔传感器的元件、MEMS的元件、压力传感器的元件或者扬声器的元件。
例如，石墨烯膜220能够具有第三部分。石墨烯膜220的第三部分能够位于石墨烯膜220的第一部分221和石墨烯膜220的第二部分222之间。石墨烯膜220的第三部分还能够固有地粘附在凹槽212的壁部215的至少一个部分处。通过石墨烯膜220的第三部分在壁部215的至少所述部分处的固有粘附，石墨烯膜220的第二部分222能够持续地保持在张紧状态。
例如，凹槽212的壁部215的所述部分的竖直尺寸(石墨烯膜220的第三部分粘附在所述部分处)能够大于凹槽210的开口216的侧向尺寸的0.5％(或者大于1％，大于5％或者大于10％)。由此，石墨烯膜220的第二部分222能够被更强地张紧。例如，所述开口216的侧向尺寸能够是开口216的宽度或者直径。
例如，载体衬底210包括粘附层，所述粘附层能够形成载体衬底210的表面214的至少一个部分(在该部分处布置有石墨烯膜220的第一部分221)和壁部215的部分，在该部分处粘附着石墨烯膜220的第三部分。此外，在石墨烯膜220和粘附层之间的附着能能够大于250mJ/m2(或者大于300mJ/m2，大于400mJ/m2，或者大于450mJ/m2)。由此，能够改善石墨烯膜220的第一部分221在载体衬底210的表面214处的粘附和石墨烯膜220的第三部分在凹槽212的壁部215的所述部分处的粘附。例如，粘附层的竖直尺寸(例如厚度)能够小于凹槽212的开口216的侧向尺寸(例如直径或宽度)的11％(或者小于10％，小于5％或者小于3％)。粘附层的竖直尺寸能够例如是2nm(或者大于5nm，大于10nm，大于100nm，大于1μm，大于10μm，大于100μm或者大于200μm)。例如粘附层能够包括氧化硅、氮化硅和氧化铝中的至少一种。
例如，在石墨烯膜220和凹槽212内的载体衬底210的主体区域的表面之间的附着能能够小于200mJ/m2(或者小于150mJ/m2，小于100mJ/m2或者小于50mJ/m2)。由此，石墨烯膜220的第三部分从凹槽212的壁部215的解除能够在凹槽212内的载体衬底210的主体区域的表面的区域中被促成。经此，石墨烯膜220的第二部分222的应力能够通过粘附层的厚度和凹槽212的宽度来调整。例如，载体衬底210在凹槽212内的主体区域的表面处能够包括硅、氢钝化硅、碳化硅、砷化镓、氮化镓、锗和聚合物中的至少一种。
例如，石墨烯膜220的原子石墨烯层的数量能够小于11(或者小于6或者小于4)。石墨烯膜220能够例如是石墨烯单层。
另外的具体情况和方面结合前述的或者后述的实施方式被提到。在图6中所示的实施方式能够包括对应于一个或多个方面的一个或多个任选的附加的特征，所述特征结合所建议的方案或者一个或多个前述(例如图1-5c)或者后述(例如图7-8)所说明的实施方式被提到。
图7示出了麦克风700的示意横截面。麦克风700包括石墨烯膜结构元件和对电极710。例如所述对电极710能够是多孔的，以便促成压力减载。基于石墨烯膜结构元件的使用，麦克风700能够具有高的稳健性。此外，麦克风700能够具有尤其小的几何尺寸。麦克风700还能够通过石墨烯膜220的经限定的部分高的负载提供有利的和能够重复的性质。例如所述麦克风700能够是电容式麦克风、石墨烯麦克风或具有静电或压阻功能原理的麦克风。
石墨烯膜结构元件包括具有凹槽212的载体衬底210和被布置在载体衬底210的表面214上的石墨烯膜220。例如所述石墨烯膜结构元件能够如同结合图2b所说明的石墨烯膜结构元件200-1那样或者如同结合图6所说明的石墨烯膜结构元件600那样来构造。例如在麦克风700中能够使用自由存在的石墨烯膜220。对电极710能够例如包括能够导电的材料(例如铜，铝，金，钨，钛，钽或多晶硅)。
另外的具体情况和方面结合前述的或者后述的实施方式被提到。在图7中所示的实施方式能够包括对应于一个或多个方面的一个或多个任选的附加的特征，所述特征结合所建议的方案或者一个或多个前述(例如图1-6)或者后述(例如图8)所说明的实施方式被提到。
图8示出了对霍尔传感器800的示意俯视图。霍尔传感器800包括石墨烯膜结构元件，石墨烯膜结构元件具有被布置在载体衬底210的表面上的石墨烯膜220以及四个被布置在载体衬底210上的触头810、820、830、840。基于使用石墨烯膜结构元件，霍尔传感器800能够具有高的敏感性和小的能耗。霍尔传感器800还能够通过石墨烯膜220的经限定的部分高的负载提供有利的和能够重复的性质。例如所述石墨烯膜结构元件能够如同结合图2b所说明的石墨烯膜结构元件200-1那样或者如同结合图6所说明的石墨烯膜结构元件600那样来构造。例如能够在霍尔传感器800中能够使用自由存在的石墨烯膜220。例如霍尔传感器800能够是石墨烯霍尔传感器。
在图8中所示的石墨烯膜220具有圆形形状。作为备选方案，石墨烯膜220能够具有任意其它的形状。例如能够经过触头810和820将供应电压施加到石墨烯膜220处，以便通过石墨烯膜220促成从触头810到触头820的电流。此外当霍尔传感器800位于垂直于电流走向的磁场中时，能够在触头830和840处测量下降的霍尔电压。
另外的具体情况和方面结合前述的或者后述的实施方式被提到。在图8中所示的实施方式能够包括对应于一个或多个方面的一个或多个任选的附加的特征，所述特征结合所建议的方案或者一个或多个前述(例如图1-7)或者后述所说明的实施方式被提到。
一些实施方式涉及自调节式的石墨烯膜。
按照一个方面，自由存在的石墨烯膜的负载的匹配能够通过机械拉伸来执行。这种拉伸能够通过石墨烯膜在不同的(亲水向着疏水的)衬底表面上的不同的附着强度来实施，这能够导致石墨烯膜进入到被撑开的通孔中(例如进入到载体衬底的凹槽中)。
按照一个方面，能够在使用用于MEMS的自由存在的石墨烯时执行膜电压的匹配。
按照一个方面，现有的石墨烯膜结构元件能够在没有对客户系统的直接影响时或者在没有客户系统的匹配时通过根据本发明的石墨烯膜结构元件被替换。
在前述的说明、下述的权利要求以及附图中所公开的特征，不仅能够单个地也能够在任意的组合中，对在其各种设计方案中的实施例的实现而言是重要的并且被采用。
虽然已经结合装置描述了一些方面，但是显然的是，这些方面也构成对相应方法的描述，从而装置的块或结构元件也被理解为相应的方法步骤或方法步骤的特征。类似地，结合或作为方法步骤被描述的方面也表示相应装置的相应块或具体情况或特征的描述。
一般本发明的实施例能够被实施为程序、固件、计算机程序或具有程序代码的计算机程序产品或被实施为数据，其中，当程序在处理器或可编程硬件部件上运行时。程序代码或数据对于执行所述方法之一是有效的。程序代码或数据能够例如也存储在能够机读的载体或数据载体上。程序代码或数据还能够作为源代码、机器代码或者字节代码以及作为其它的中间代码存在。数据载体能够是数字存储介质，磁存储介质，例如软盘，磁带或硬盘，或光学可读的数字存储介质。可编程硬件部件能够通过处理器、计算机处理器(CPU＝中央处理单元)、图形处理器(GPU＝图形处理单元)、计算机、计算机系统、专用的集成电路(ASIC＝专用集成电路)、集成电路(IC＝集成电路)、单片系统(SOC＝片上系统)、可编程逻辑元件或具有微处理器的现场可编程门阵列(FPGA＝现场可编程门阵列)形成。
通过说明书和附图仅描述了本公开的原理。因此显然的是，本领域技术人员可以得到各种布置，这些布置虽然没有在本文中明确地描述或示出，但体现了本公开的原理并且被包含在其本质和保护范围内。此外，在这里列举的所有示例原则上是为了在理解本公开的原理和通过发明人对进一步发展技术所贡献的方案时辅助读者，并且应被解释为不限制这样的尤其所列举的示例和条件来使用。此外，关于本公开的原理、方面和示例的所有的这里的陈述以及其特别的示例旨在包括它们的类似物。
例如，框图能够例如表示体现本公开的原理的示例性电路的概念视图。以类似的方式，应当理解的是，所有过程图、流程图、状态过渡图、伪代码等代表基本上呈现在计算机可读介质中并由计算机或处理器实施的各种进程，而不管这样的计算机或处理器是否被明确地示出。在说明书中或在权利要求中所公开的方法能够借助于装置来执行，该装置具有用于执行这些方法的相应的步骤中的每一个步骤的器件。
此外，应该理解的是，多个在说明书或权利要求书中公开的操作或功能的公开不应被解释为以位于特定的顺序中的形式被设计。因此，多种操作或功能的公开不限于特定的顺序，除非这些操作或功能出于技术原因而不可互换。此外，在若干示例中，单个操作能够包括或分成多个子操作。只要没有明确排除，则这样的子操作能够被包括在内并且形成此单个操作的公开的一部分。
此外，下面的权利要求就此被结合到详细的说明中，其中每个权利要求能够独立作为分离的示例。如果每个权利要求可以作为分离的示例而独立存在，但是要注意的是，虽然在权利要求中的从属权利要求能够涉及与一个或多个其它权利要求的特定组合，但是其它示例也能够包括从属权利要求与各个其它从属或独立权利要求的主题的组合。只要没有说明不想要特定的组合，在这里就建议这些组合。此外，权利要求的特征也应被包括在每一个其它的独立权利要求中，即使该权利要求不是直接依赖于该独立权利要求。

Claims (20)

1.一种用于形成石墨烯膜结构元件(200、300、400、500、600)的方法(100)，包括：
将石墨烯膜(220)在所述石墨烯膜(220)的松弛状态中布置(110)在载体衬底(210)的表面(214)上，其中所述载体衬底(210)包括粘附层(213)和主体区域(211)，其中所述石墨烯膜(220)延伸跨过凹槽(212)，所述凹槽在所述载体衬底(210)的表面(214)处具有开口(216)，并且其中所述石墨烯膜(220)被布置成所述石墨烯膜(220)的第一部分(221)被布置在所述载体衬底(210)的表面(214)处，并且所述石墨烯膜(220)的第二部分(222)被布置在所述凹槽(212)的所述开口(216)之上，其中在所述粘附层(213)和所述石墨烯膜(220)之间的附着能大于在所述主体区域(211)和所述石墨烯膜(220)之间的附着能；并且
张紧(120)所述石墨烯膜(220)的所述第二部分(222)，以便将所述石墨烯膜(220)的所述第二部分(222)转变到张紧状态，从而所述石墨烯膜(220)的所述第二部分(222)在所述石墨烯膜结构元件(200、300、400、500、600)的工作温度范围中持续地处于所述张紧状态，其中所述张紧是通过固有的粘附通过将所述石墨烯膜的第三部分吸引到所述凹槽的壁部的由所述粘附层形成的一部分处进行的。
2.根据权利要求1所述的方法(100)，其中所述工作温度范围至少从10℃延伸到30℃。
3.根据权利要求1或2所述的方法(100)，其中在所述松弛状态中的所述石墨烯膜(220)的所述第二部分(222)的尺寸小于在所述张紧状态中的所述石墨烯膜(220)的所述第二部分(222)的尺寸的99％。
4.根据权利要求1或2所述的方法(100)，其中所述石墨烯膜(220)具有第三部分(223)，其中所述石墨烯膜(220)的所述第三部分(223)位于所述石墨烯膜(220)的所述第一部分(221)和所述石墨烯膜(220)的所述第二部分(222)之间，并且其中所述石墨烯膜(220)的所述第二部分(222)的所述张紧(120)是通过固有的粘附通过将所述石墨烯膜(220)的所述第三部分(223)吸引到所述凹槽(212)的壁部(215)的至少一个部分处进行的。
5.根据权利要求4所述的方法(100)，其中所述载体衬底(210)包括粘附层(213)，所述粘附层形成所述载体衬底(210)的表面(214)的至少一个部分和所述壁部(215)的所述部分，在所述表面的所述至少一个部分处布置有所述石墨烯膜(220)的所述第一部分(221)，在所述壁部的所述部分处粘附着所述石墨烯膜(220)的所述第三部分(223)，并且其中在所述石墨烯膜(220)和所述粘附层(213)之间的附着能大于250mJ/m2。
6.根据权利要求1或2所述的方法(100)，其中将所述石墨烯膜(220)在所述石墨烯膜(220)的所述松弛状态中布置(110)在所述载体衬底(210)的表面(214)上包括：将所述石墨烯膜(220)放置在液体的表面(310)上，以及使所述载体衬底(210)与被放置在所述液体的表面(310)处的石墨烯膜(220)接触。
7.根据权利要求6所述的方法(100)，其中使所述载体衬底(210)与所述石墨烯膜(220)接触包括：改变所述液体的液位。
8.根据权利要求6所述的方法(100)，其中使所述载体衬底(210)与所述石墨烯膜(220)接触包括：使得所述载体衬底(210)向着所述液体的表面(310)的方向运动。
9.根据权利要求6所述的方法(100)，其中在所述石墨烯膜(220)被布置(110)在所述载体衬底(210)的表面(214)上之前，将所述石墨烯膜(220)布置在载体膜(410)上，并且其中所述方法(100)还包括：在将所述石墨烯膜(220)布置(110)在所述载体衬底(210)的表面(214)上之后或者在张紧(120)所述石墨烯膜(220)的所述第二部分(222)之后，去除所述载体膜(410)。
10.根据权利要求1或2所述的方法(100)，其中将所述石墨烯膜(220)在所述石墨烯膜(220)的所述松弛状态中布置(110)在所述载体衬底(210)的表面(214)上包括：将所述石墨烯膜(220)布置在冲压装置(510)的表面处，以及将所述冲压装置(510)压向所述载体衬底(210)的表面(214)。
11.根据权利要求10所述的方法(100)，其中在所述冲压装置(510)的表面和所述石墨烯膜(220)之间的附着能小于在所述石墨烯膜(220)的所述第一部分(221)和所述载体衬底(210)的表面(214)之间的附着能的90％。
12.根据权利要求10所述的方法(100)，其中所述冲压装置(510)包括热释元件，并且其中将所述石墨烯膜(220)在所述石墨烯膜(220)的所述松弛状态中布置(110)在所述载体衬底(210)的表面(214)上还包括：加热所述热释元件，以便将所述石墨烯膜(220)从所述冲压装置(510)的表面解除。
13.根据权利要求10所述的方法(100)，其中将所述石墨烯膜(220)在所述石墨烯膜(220)的所述松弛状态中布置(110)在所述载体衬底(210)的表面(214)上是在大于35％的相对空气湿度中被执行的。
14.一种用于形成石墨烯膜结构元件(200、300、400、500、600)的方法(100)，包括：
将石墨烯膜(220)在所述石墨烯膜(220)的松弛状态中布置(110)在载体衬底(210)的表面(214)上，其中所述石墨烯膜(220)延伸跨过凹槽(212)，所述凹槽在所述载体衬底(210)的表面(214)处具有开口(216)，并且其中所述石墨烯膜(220)被布置成所述石墨烯膜(220)的第一部分(221)被布置在所述载体衬底(210)的表面(214)处，并且所述石墨烯膜(220)的第二部分(222)被布置在所述凹槽(212)的所述开口(216)之上；并且
张紧(120)所述石墨烯膜(220)的所述第二部分(222)，以便将所述石墨烯膜(220)的所述第二部分(222)转变到张紧状态，从而所述石墨烯膜(220)的所述第二部分(222)在所述石墨烯膜结构元件(200、300、400、500、600)的工作温度范围中持续地处于所述张紧状态，
其中所述石墨烯膜(220)和所述载体衬底(210)具有不同的热膨胀系数，其中将所述石墨烯膜(220)在所述石墨烯膜(220)的所述松弛状态中布置(110)在所述载体衬底(210)的表面(214)上是在第一温度中执行的，并且其中所述石墨烯膜(220)的所述第二部分(222)的张紧(120)包括将所述载体衬底(210)和所述石墨烯膜(220)加热或冷却到第二温度。
15.一种石墨烯膜结构元件(200、300、400、500、600)，包括：
具有凹槽(212)的载体衬底(210)，所述凹槽在所述载体衬底(210)的表面(214)处具有开口(216)，其中所述载体衬底(210)包括粘附层(213)和主体区域(211)；以及
被布置在所述载体衬底(210)的表面(214)上的石墨烯膜(220)，其中所述石墨烯膜(220)延伸跨过所述载体衬底(210)的所述凹槽(212)，其中所述石墨烯膜(220)被布置成所述石墨烯膜(220)的第一部分(221)被布置在所述载体衬底(210)的表面(214)处，并且所述石墨烯膜(220)的第二部分(222)被布置在所述凹槽(212)的所述开口(216)处，其中在所述粘附层(213)和所述石墨烯膜(220)之间的附着能大于在所述主体区域(211)和所述石墨烯膜(220)之间的附着能，并且其中所述石墨烯膜(220)的所述第二部分(222)在所述石墨烯膜结构元件(200、300、400、500、600)的工作温度范围中持续地处于张紧状态，并且其中所述石墨烯膜(220)的第三部分(223)固有地粘附在所述凹槽的壁部的由所述粘附层(213)形成的部分处。
16.根据权利要求15所述的石墨烯膜结构元件(200、300、400、500、600)，其中所述石墨烯膜(220)具有第三部分(223)，其中所述石墨烯膜(220)的所述第三部分(223)位于所述石墨烯膜(220)的所述第一部分(221)和所述石墨烯膜(220)的所述第二部分(222)之间，并且其中所述石墨烯膜(223)的所述第三部分(223)固有地粘附在所述凹槽(212)的壁部(215)的至少一个部分处。
17.根据权利要求16所述的石墨烯膜结构元件(200、300、400、500、600)，其中所述载体衬底(210)包括粘附层(213)，所述粘附层形成所述载体衬底(210)的表面(214)的至少一个部分和所述壁部(215)的部分，在所述表面的所述至少一个部分处布置有所述石墨烯膜(220)的所述第一部分(221)，在所述壁部的所述部分处粘附着所述石墨烯膜(220)的所述第三部分(223)，并且其中在所述石墨烯膜(220)和所述粘附层(213)之间的附着能大于250mJ/m2。
18.根据权利要求15至17中任一项所述的石墨烯膜结构元件(200、300、400、500、600)，其中在所述石墨烯膜(220)和所述凹槽(212)内的所述载体衬底(210)的主体区域(211)的表面之间的附着能小于200mJ/m2。
19.根据权利要求15至17中任一项所述的石墨烯膜结构元件(200、300、400、500、600)，其中所述石墨烯膜(220)的原子石墨烯层的数量小于11。
20.一种麦克风(700)或者霍尔传感器(800)，具有根据权利要求15至19中任一项所述的石墨烯膜结构元件(200、300、400、500、600)。
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