JP2016537292A - シリコンカーバイド上のグラフェン層の形成方法 - Google Patents
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Abstract
Description
グラフェンの形成方法であって、方法が、
シリコンカーバイド(SiC)の表面に、少なくとも1種の第一の金属と少なくとも1種の第二の金属とを含む少なくとも2種の金属を堆積させることと、
少なくとも1種の第一の金属がシリコンカーバイドのシリコンと反応する条件下において、SiCと第一及び第二の金属を加熱して、カーボンと少なくとも1種の安定なシリサイドとを形成させることとを含み、
少なくとも1種の安定なシリサイド中及び少なくとも1種の第二の金属中のカーボンの対応する溶解度が十分に低く、シリサイド反応により製造されたカーボンがSiC上のグラフェン層を形成する、方法が与えられる。
グラフェン層の形成方法であって、方法が、
シリコンカーバイドの表面に、実質的にニッケルと銅で構成されたNi/Ci層を堆積させることと、
得られた構造を加熱して、ニッケルの少なくとも一部をシリコンカーバイドの対応する部分と反応させて、カーボンと、ニッケルシリサイドと任意の残っている未反応のニッケル及び銅とを含む金属層と、を形成させることとを含み、
カーボンが、残っているシリコンカーバイドと金属層の間に堆積したグラフェン層の形態である、方法が与えられる。
グラフェンの形成方法であって、方法が、
シリコンカーバイドの表面に、少なくとも1種の第一の金属と少なくとも1種の第二の金属とを含む少なくとも2種の金属を堆積させることと、
少なくとも1種の第一の金属がシリコンカーバイドのシリコンと反応する条件下において、SiCと第一及び第二の金属を加熱して、少なくとも1種の安定なシリサイドを形成させることとを含み、
少なくとも1種の安定なシリサイド中及び少なくとも1種の第二の金属中のカーボンの対応する溶解度が十分に低く、シリサイド反応により製造されたカーボンがSiC上のグラフェン層を形成する、方法である。
シリコンカーバイドの表面に、実質的にニッケルと銅で構成されたNi/Ci層を堆積させることと、
得られた構造を加熱して、ニッケルの少なくとも一部をシリコンカーバイドの対応する部分と反応させて、カーボンと、ニッケルシリサイドと任意の残っている未反応のニッケル及び銅とを含む金属層と、を形成させることとを含み、
カーボンが、残っているシリコンカーバイドと金属層の間に堆積したグラフェン層の形態である、方法である。
シリコンカーバイド表面に、実質的にニッケルと銅で構成されたNi/Ci層を堆積させることと、
得られた構造を加熱して、ニッケルの少なくとも一部をシリコンカーバイドの対応する部分と反応させて、カーボンと、ニッケルシリサイドと任意の残っている未反応のニッケル及び銅とを含む金属アロイ層と、を形成させることとを含み、
カーボンが、残っているシリコンカーバイドと金属アロイ層の間に堆積したグラフェン層の形態である、方法である。
シリコンカーバイド表面に、少なくとも1種の安定なシリサイドを形成する第一の少なくとも1種の金属と、第二の少なくとも1種の金属とを含む少なくとも2種の金属を堆積させることを含み、不活性雰囲気中で加熱されたときに、第一の少なくとも1種の金属がシリコンカーバイドのシリコンと反応して少なくとも1種の安定なシリサイドを形成し、第二の少なくとも1種の金属中のカーボンの低い溶解度により、残っているカーボンがグラファイト形態で析出するように、カーボンの溶解度が低い、方法である。
少なくとも1種の安定なシリサイド中及び少なくとも1種の第二の金属中のカーボンの対応する溶解度が十分に低く、シリサイド反応により製造されたカーボンが、SiCと、上層の金属/シリサイドとの間のグラフェン層を形成する、方法である。少なくとも1種の第二の金属中のカーボンの対応する溶解度が、少なくとも1種の安定なシリサイド中のカーボンの対応する溶解度より低いように、少なくとも1種の第二の金属を選択してよい。
グラフェンの形成方法であって、方法が、
シリコンカーバイド(SiC)の表面に、少なくとも1種の第一の金属と少なくとも1種の第二の金属とを含む少なくとも2種の金属を堆積させることと、
少なくとも1種の第一の金属がシリコンカーバイドのシリコンと反応する条件下において、SiCと第一及び第二の金属を加熱して、カーボンと少なくとも1種の安定なシリサイドとを形成させることとを含み、
少なくとも1種の安定なシリサイド中及び少なくとも1種の第二の金属中のカーボンの対応する溶解度が十分に低く、シリサイド反応により製造されたカーボンが、少なくとも1種の安定なシリサイドと残っているSiCの間に堆積したグラフェン層を形成する、方法が与えられる。
本開示は以下も包含する。
[1]
グラフェンの形成方法であって、方法が、
シリコンカーバイド(SiC)の表面に、少なくとも1種の第一の金属と少なくとも1種の第二の金属とを含む少なくとも2種の金属を堆積させることと、
少なくとも1種の第一の金属がシリコンカーバイドのシリコンと反応する条件下において、SiCと第一及び第二の金属を加熱して、カーボンと少なくとも1種の安定なシリサイドとを形成させることとを含み、
少なくとも1種の安定なシリサイド中及び少なくとも1種の第二の金属中のカーボンの対応する溶解度が十分に低く、シリサイド反応により製造されたカーボンがSiC上のグラフェン層を形成する、方法。
[2]
少なくとも1種の第二の金属中の対応する溶解度が、少なくとも1種の安定なシリサイド中のカーボンの対応する溶解度より低い、上記態様1に記載の方法。
[3]
第一の少なくとも1種の金属がニッケルであり、第二の少なくとも1種の金属が銅である、上記態様2に記載の方法。
[4]
グラフェン層の形成方法であって、方法が、
シリコンカーバイドの表面に、実質的にニッケルと銅で構成されたNi/Cu層を堆積させることと、
得られた構造を加熱して、ニッケルの少なくとも一部をシリコンカーバイドの対応する部分と反応させて、カーボンと、ニッケルシリサイドと任意の残っている未反応のニッケル及び銅とを含む金属層と、を形成させることとを含み、
カーボンが、残っているシリコンカーバイドと金属層の間に堆積したグラフェン層の形態である、方法。
[5]
金属層を除去して下層のグラフェン層を露出させることを含む、上記態様1〜4のいずれかに記載の方法。
[6]
シリコンカーバイドが、基板に堆積した薄膜の形態である、上記態様1〜4のいずれかに記載の方法。
[7]
基板が、シリコン基板である、上記態様6に記載の方法。
[8]
SiCの薄膜が、シリコン基板に堆積したシリコンカーバイドの互いに離間した島の形態である、上記態様7に記載の方法。
[9]
シリコンカーバイドの島の下の基板の少なくとも部分を除去して、互いに離間したシリコンカーバイドの島の対応する部分を解放することを含む、上記態様6〜8のいずれかに記載の方法。
[10]
グラフェン層が、MEMSトランスデューサーの部分である、上記態様1〜9のいずれかに記載の方法。
[11]
シリコンカーバイドが、実質的にアモルファスである、上記態様1〜10のいずれかに記載の方法。
[12]
前記加熱する工程が、不活性ガス雰囲気中で実施される、上記態様1〜11のいずれかに記載の方法。
[13]
前記加熱する工程が、減圧下で実施される、上記態様1〜11のいずれかに記載の方法。
[14]
前記減圧が約10 -4 〜10 -3 mbarの圧力である、上記態様13に記載の方法。
[15]
前記加熱する工程が、SiCと第一及び第二の金属を少なくとも800℃の温度に加熱することを含む、上記態様1〜14のいずれかに記載の方法。
[16]
前記加熱する工程が、SiCと第一及び第二の金属を約1000℃の温度に加熱することを含む、上記態様1〜14のいずれかに記載の方法。
[17]
前記加熱する工程が、SiCと第一及び第二の金属を約1050℃の温度に加熱することを含む、上記態様16に記載の方法。
[18]
前記加熱する工程が、急速熱処理(RTP)加熱工程である、上記態様1〜17のいずれかに記載の方法。
[19]
上記態様1〜18のいずれかに記載の方法により形成されたグラフェンの1つ又はそれより多くの層を含む、構造。
Claims (19)
- グラフェンの形成方法であって、方法が、
シリコンカーバイド(SiC)の表面に、少なくとも1種の第一の金属と少なくとも1種の第二の金属とを含む少なくとも2種の金属を堆積させることと、
少なくとも1種の第一の金属がシリコンカーバイドのシリコンと反応する条件下において、SiCと第一及び第二の金属を加熱して、カーボンと少なくとも1種の安定なシリサイドとを形成させることとを含み、
少なくとも1種の安定なシリサイド中及び少なくとも1種の第二の金属中のカーボンの対応する溶解度が十分に低く、シリサイド反応により製造されたカーボンがSiC上のグラフェン層を形成する、方法。 - 少なくとも1種の第二の金属中の対応する溶解度が、少なくとも1種の安定なシリサイド中のカーボンの対応する溶解度より低い、請求項1に記載の方法。
- 第一の少なくとも1種の金属がニッケルであり、第二の少なくとも1種の金属が銅である、請求項2に記載の方法。
- グラフェン層の形成方法であって、方法が、
シリコンカーバイドの表面に、実質的にニッケルと銅で構成されたNi/Cu層を堆積させることと、
得られた構造を加熱して、ニッケルの少なくとも一部をシリコンカーバイドの対応する部分と反応させて、カーボンと、ニッケルシリサイドと任意の残っている未反応のニッケル及び銅とを含む金属層と、を形成させることとを含み、
カーボンが、残っているシリコンカーバイドと金属層の間に堆積したグラフェン層の形態である、方法。 - 金属層を除去して下層のグラフェン層を露出させることを含む、請求項1〜4のいずれか1項に記載の方法。
- シリコンカーバイドが、基板に堆積した薄膜の形態である、請求項1〜4のいずれか1項に記載の方法。
- 基板が、シリコン基板である、請求項6に記載の方法。
- SiCの薄膜が、シリコン基板に堆積したシリコンカーバイドの互いに離間した島の形態である、請求項7に記載の方法。
- シリコンカーバイドの島の下の基板の少なくとも部分を除去して、互いに離間したシリコンカーバイドの島の対応する部分を解放することを含む、請求項6〜8のいずれか1項に記載の方法。
- グラフェン層が、MEMSトランスデューサーの部分である、請求項1〜9のいずれか1項に記載の方法。
- シリコンカーバイドが、実質的にアモルファスである、請求項1〜10のいずれか1項に記載の方法。
- 前記加熱する工程が、不活性ガス雰囲気中で実施される、請求項1〜11のいずれか1項に記載の方法。
- 前記加熱する工程が、減圧下で実施される、請求項1〜11のいずれか1項に記載の方法。
- 前記減圧が約10-4〜10-3mbarの圧力である、請求項13に記載の方法。
- 前記加熱する工程が、SiCと第一及び第二の金属を少なくとも800℃の温度に加熱することを含む、請求項1〜14のいずれか1項に記載の方法。
- 前記加熱する工程が、SiCと第一及び第二の金属を約1000℃の温度に加熱することを含む、請求項1〜14のいずれか1項に記載の方法。
- 前記加熱する工程が、SiCと第一及び第二の金属を約1050℃の温度に加熱することを含む、請求項16に記載の方法。
- 前記加熱する工程が、急速熱処理(RTP)加熱工程である、請求項1〜17のいずれか1項に記載の方法。
- 請求項1〜18のいずれか1項に記載の方法により形成されたグラフェンの1つ又はそれより多くの層を含む、構造。
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