RU2012108604A

RU2012108604A - Осаждение на большой площади и легирование графена и содержащие его продукты

Info

Publication number: RU2012108604A
Application number: RU2012108604/05A
Authority: RU
Inventors: Виджайен С. ВЕЕРАСАМИ
Original assignee: Гардиан Индастриз Корп.
Priority date: 2009-08-07
Filing date: 2010-07-22
Publication date: 2013-09-27
Also published as: EP2584073B1; KR20120080168A; JP2013501696A; EP2584074B1; RU2567949C2; EP2584073A3; WO2011016837A1; EP2462264A1; EP2584073A2; MX2012001605A; EP2584075A2; EP2584074A2; EP2462264B1; CN102597336A; US20110030991A1; IN2012DN00996A; TW201111278A; JP5667188B2; CN102597336B; PL2584075T3

Abstract

1. Способ изготовления легированной тонкой пленки графена, который включает:гетероэпитаксиальное выращивание промежуточной тонкой пленки графена на тонкой пленке катализатора, где тонкая пленка катализатора имеет, по существу, моноориентированную крупнозернистую кристаллическую структуру;легирование промежуточной тонкой пленки графена легирующими примесями n-типа или р-типа при изготовлении легированной тонкой пленки графена,где легированная тонкая пленка графена имеет поверхностное сопротивление меньше, чем 150 Ом/квадрат.2. Способ по п.1, где легирование промежуточной тонкой пленки графена включает:воздействие на промежуточную тонкую пленку графена легирующим газом, содержащим материал, используемый в качестве легирующей добавки;возбуждение плазмы внутри камеры, содержащей промежуточную тонкую пленку графена и легирующий газ; иимплантирование легирующей добавки с помощью ионного пучка в промежуточной тонкой пленке графена с использованием данного материала в легирующем газе.3. Способ по п.2, где мощность ионного пучка составляет 10-200 эВ.4. Способ по п.2, где мощность ионного пучка составляет 20-40 эВ.5. Способ по п.1, где легирование промежуточной тонкой пленки графена включает:обеспечение целевой приемной подложки, включающей твердотельные легирующие добавки в ней, причем легирующие добавки включены в целевую приемную подложку посредством процесса плавления, используемого для изготовления целевой приемной подложки; иобеспечение возможности мигрирования твердотельных легирующих добавок из целевой приемной подложки в промежуточную тонкую пленку графена путем термической диффузии.6. Способ по п.5, �

Claims

1. Способ изготовления легированной тонкой пленки графена, который включает:

гетероэпитаксиальное выращивание промежуточной тонкой пленки графена на тонкой пленке катализатора, где тонкая пленка катализатора имеет, по существу, моноориентированную крупнозернистую кристаллическую структуру;

легирование промежуточной тонкой пленки графена легирующими примесями n-типа или р-типа при изготовлении легированной тонкой пленки графена,

где легированная тонкая пленка графена имеет поверхностное сопротивление меньше, чем 150 Ом/квадрат.

2. Способ по п.1, где легирование промежуточной тонкой пленки графена включает:

воздействие на промежуточную тонкую пленку графена легирующим газом, содержащим материал, используемый в качестве легирующей добавки;

возбуждение плазмы внутри камеры, содержащей промежуточную тонкую пленку графена и легирующий газ; и

имплантирование легирующей добавки с помощью ионного пучка в промежуточной тонкой пленке графена с использованием данного материала в легирующем газе.

3. Способ по п.2, где мощность ионного пучка составляет 10-200 эВ.

4. Способ по п.2, где мощность ионного пучка составляет 20-40 эВ.

5. Способ по п.1, где легирование промежуточной тонкой пленки графена включает:

обеспечение целевой приемной подложки, включающей твердотельные легирующие добавки в ней, причем легирующие добавки включены в целевую приемную подложку посредством процесса плавления, используемого для изготовления целевой приемной подложки; и

обеспечение возможности мигрирования твердотельных легирующих добавок из целевой приемной подложки в промежуточную тонкую пленку графена путем термической диффузии.

6. Способ по п.5, где целевая приемная подложка включает в себя 1-10 ат.% легирующего материала.

7. Способ по п.1, где легирование промежуточной тонкой пленки графена включает:

обеспечение целевой приемной подложки, включающей твердотельные легирующие добавки в ней, причем легирующие добавки включены в целевую приемную подложку посредством имплантации ионным пучком; и

8. Способ по п.7, где имплантацию ионным пучком выполняют при уровне мощности 10-1000 эВ.

9. Способ по п.1, где легирование промежуточной тонкой пленки графена включает:

обеспечение целевой приемной подложки, имеющей, по меньшей мере, одно тонкопленочное покрытие, находящееся на ней, где данное тонкопленочное покрытие включает твердотельные легирующие добавки; и

обеспечение возможности мигрирования твердотельных легирующих добавок из, по меньшей мере, одной тонкой пленки, образованной на целевой приемной подложке, в промежуточную тонкую пленку графена путем термической диффузии.

10. Способ по п.1, где легирование промежуточной тонкой пленки графена включает:

предварительное внедрение твердотельных легирующих добавок в каталитическую тонкую пленку; и

обеспечение возможности мигрирования твердотельных легирующих добавок из каталитической тонкой пленки в промежуточную тонкую пленку графена путем термической диффузии.

11. Способ по п.10, где термическая диффузия происходит во время осаждения промежуточной тонкой пленки графена.

12. Способ по п.10, где каталитическая тонкая пленка содержит 1-5% атомов твердотельной легирующей примеси в своем объеме.

13. Способ по п.12, где каталитическая тонкая пленка содержит никель.

14. Способ по п.1, где легированную тонкую пленку графена легируют любым одним или несколькими компонентами из: азота, бора, фосфора, фтора, лития, калия и серы.

15. Способ по п.1, где легированная тонкая пленка графена имеет поверхностное сопротивление 10-20 Ом/квадрат.

16. Легированная тонкая пленка графена, гетероэпитаксиально выращенная, непосредственно или опосредованно, на тонкой пленке металлического катализатора, имеющей, по существу, моноориентированную крупнозернистую кристаллическую структуру,

где тонкая пленка графена имеет толщину 1-10 атомных слоев,

17. Легированная тонкая пленка графена по п.16, где данная легированная тонкая пленка графена содержит легирующие примеси n-типа.

18. Легированная тонкая пленка графена по п.16, где данная легированная тонкая пленка графена содержит легирующие примеси р-типа.

19. Легированная тонкая пленка графена по п.16, где данная легированная тонкая пленка графена легирована любым одним или несколькими компонентами из: азота, бора, фосфора, фтора, лития, калия и серы.

20. Легированная тонкая пленка графена по п.16, где данная легированная тонкая пленка графена имеет поверхностное сопротивление 10-20 Ом/квадрат.