RU2538040C2 - Method of obtaining instrument graphene structures - Google Patents
Method of obtaining instrument graphene structures Download PDFInfo
- Publication number
- RU2538040C2 RU2538040C2 RU2013120389/28A RU2013120389A RU2538040C2 RU 2538040 C2 RU2538040 C2 RU 2538040C2 RU 2013120389/28 A RU2013120389/28 A RU 2013120389/28A RU 2013120389 A RU2013120389 A RU 2013120389A RU 2538040 C2 RU2538040 C2 RU 2538040C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- graphene layer
- film
- substrate
- transferring
- graphene
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к полупроводниковым приборам, к технологии изготовления полупроводниковых приборов, нанотехнологии и может быть использовано при создании современных полупроводниковых приборов и структур для микро- и наноэлектроники, в частности при разработке наноразмерных приборов на основе гетероструктур с использование слоев графена и мультиграфена.The invention relates to semiconductor devices, the manufacturing technology of semiconductor devices, nanotechnology and can be used to create modern semiconductor devices and structures for micro- and nanoelectronics, in particular when developing nanoscale devices based on heterostructures using graphene and multigraphene layers.
Основа для практического использования графена - разработка технологий синтеза графена большой площади и высокого качества. Существует несколько подходов для получения графена, основными из которых являются эпитаксиальный рост графена на подложках SiC (М. Ruan, Y. Hu, Z. Guo, R. Dong, J. Palmer, J. Hankinson, C. Berger, W.A. de Heer. MRS Bulletin 37, 1138, 2012) и CVD (Chemical Vapor Deposition - химическое осаждение их паровой фазы), синтез на металлических подложках (N.С. Bartelt, К.F. McCarty. MRS Bulletin 37, 1158, 2012). В последнее время CVD рост на металлических подложках рассматривается в качестве наиболее перспективной технологии, а медные подложки - в качестве наиболее перспективного варианта подложек.The basis for the practical use of graphene is the development of technologies for the synthesis of graphene of large area and high quality. There are several approaches for producing graphene, the main of which are epitaxial growth of graphene on SiC substrates (M. Ruan, Y. Hu, Z. Guo, R. Dong, J. Palmer, J. Hankinson, C. Berger, WA de Heer. MRS Bulletin 37, 1138, 2012) and CVD (Chemical Vapor Deposition - chemical vapor deposition), synthesis on metal substrates (N.C. Bartelt, K.F. McCarty. MRS Bulletin 37, 1158, 2012). Recently, CVD growth on metal substrates has been considered as the most promising technology, and copper substrates as the most promising variant of substrates.
С другой стороны, важно не только получить графен большой площади и высокого качества, не менее важным технологическим шагом является перенос с сохранением площади и качества пленки на другую, требуемую подложку, выбор которой определяется дальнейшим использованием графена. Зачастую именно этот технологический шаг определяет качество получаемых графеновых пленок и, как следствие, качество приборных структур. Для переноса часто используют полиметилметакрилат (ПММА) (X. Li, Y. Zhu, W. Cai, M. Borysiak, В. Han, D. Chen, R.D. Piner, L. Colombo, R.S. Ruoff. Nano Lett. V. 9, No. 12, 4359-4363, 2009). Благодаря своей вязкости пленка из ПММА имеет хорошую адгезию к графену, в результате после травления металлической подложки графен с ПММА переносится прижимом на новую подложку, а ПММА затем стравливается в ацетоне. Однако использование ПММА в сочетании с его жидкостным травлением приводит к сильному загрязнению графена, поскольку последний покрывается после травления разными органическими цепочками и группами. Это обстоятельство негативно отражается на электрофизических параметрах. Так, в работе (Yu. Ren, С. Zhu, W. Cai, H. Li, Yu. Hao, Ya. Wu, Sh. Chen, Q. Wu, R.D. Pinner, R.S. Ruoff. Nano, V. 7, No. 1, P.P. 1150001-1 - 1150001-6, 2012) проведено сравнение подвижностей и положения точки Дирака на зависимостях тока сток-исток от напряжения на затворе и получено следующее. При реализации «прямого переноса», при котором после удаления медной подложки пленку графена «вылавливали» на подложку SiO2/Si, в случаях без использования ПММА и с использованием ПММА при сравнении видно, что в первом случае подвижность была примерно в два раза выше, а положение точки Дирака соответствовало интервалу от 1 до 10 В вместо от «минус» 100 до «минус» 40 В - для случая с использованием ПММА и последующим отжигом при 250°C. Такой большой сдвиг точки Дирака как раз и свидетельствует о значительном загрязнении графена в процессе переноса. В работе (J.W. Suk, A. Kitt, C.W. Magnuson, Y. Нао, S. Ahmed, J. An, A.K. Swan, B.B. Goldberg, R.S. Ruoff, ACS Nano, v. 5, No. 9, 6916-6924, 2011) предложено использовать «сухой» способ удаления ПММА - отжиг при температуре интервала от 350 до 400°C в течение 2 часов в атмосфере аргона с водородом, который полностью и без остаточных загрязнений сжигает ПММА, но такие температуры не всегда допустимы для получения структур. Кроме того, наши эксперименты по сравнению разных способов переноса показали, что и после таких отжигов подвижность носителей получается ниже, а сопротивление графена выше, чем в случае использования поликарбоната (см. ниже).On the other hand, it is important not only to obtain graphene of large area and high quality, an equally important technological step is transferring the area and quality of the film to another, required substrate, the choice of which is determined by the further use of graphene. Often, this technological step determines the quality of the obtained graphene films and, as a result, the quality of the instrument structures. Polymethyl methacrylate (PMMA) (X. Li, Y. Zhu, W. Cai, M. Borysiak, B. Han, D. Chen, RD Piner, L. Colombo, RS Ruoff. Nano Lett. V. 9, No. 12, 4359-4363, 2009). Due to its viscosity, the PMMA film has good adhesion to graphene; as a result, after etching the metal substrate, graphene with PMMA is transferred by pressing to a new substrate, and PMMA is then etched in acetone. However, the use of PMMA in combination with its liquid etching leads to severe contamination of graphene, since the latter is coated after etching with different organic chains and groups. This circumstance negatively affects the electrophysical parameters. Thus, in (Yu. Ren, S. Zhu, W. Cai, H. Li, Yu. Hao, Ya. Wu, Sh. Chen, Q. Wu, RD Pinner, RS Ruoff. Nano, V. 7, No . 1, PP 1150001-1 - 1150001-6, 2012) the mobility and position of the Dirac point on the dependences of the drain-source current on the gate voltage are compared and the following is obtained. When implementing “direct transfer”, in which, after removal of the copper substrate, the graphene film was “caught” on the SiO 2 / Si substrate, in cases without using PMMA and using PMMA, it can be seen in comparison that in the first case the mobility was about two times higher. and the position of the Dirac point corresponded to the interval from 1 to 10 V instead of from minus 100 to minus 40 V for the case using PMMA and subsequent annealing at 250 ° C. Such a large shift of the Dirac point is evidence of a significant contamination of graphene during transport. In the work (JW Suk, A. Kitt, CW Magnuson, Y. Nao, S. Ahmed, J. An, AK Swan, BB Goldberg, RS Ruoff, ACS Nano, v. 5, No. 9, 6916-6924, 2011 ) it was proposed to use the “dry” PMMA removal method — annealing at an interval temperature from 350 to 400 ° C for 2 hours in an argon atmosphere with hydrogen, which completely and without residual impurities burns PMMA, but such temperatures are not always acceptable for obtaining structures. In addition, our experiments compared different transfer methods showed that even after such annealing, the carrier mobility is lower and the graphene resistance is higher than in the case of using polycarbonate (see below).
Известен способ получения приборных графеновых структур (Y. Wang, Y. Zheng, X. Xu, Е. Dubuisson, Qi. Bao, J. Lu, K. P. Loh. Electrochemical Delamination of CVD-Grown Graphene Film: Toward the Recyclable Use of Copper Catalyst // ACS Nano - 2011. - V. 5, P.P. 9927-9933), заключающийся в том, что осуществляют перенос на SiO2 выращенного на подложке-доноре слоя графена посредством электрохимического отделения от подложки-донора, для чего наносят на центрифуге слой ПММА на слой графен, затем подложку-донор со слоем графена и нанесенным на последний ПММА погружают в электролит, проводят отделение слоя графена с ПММА и последующий перенос на подложку с SiO2. В качестве подложки-донора используют подложку из меди. В качестве электролита используют водный раствор K2S2O8 (0,05 мМ). При этом структуру ПММА/графен/ подложка-донор/ устанавливают в качестве катода, подают на него напряжение «минус» 5 В. В растворе осуществляют реакцию 2H2O+2е-=H2 (газ) +2OН- (ж) с образованием пузырей водорода, посредством которых отделяют ПММА с графеном.A known method of producing instrument graphene structures (Y. Wang, Y. Zheng, X. Xu, E. Dubuisson, Qi. Bao, J. Lu, KP Loh. Electrochemical Delamination of CVD-Grown Graphene Film: Toward the Recyclable Use of Copper Catalyst // ACS Nano - 2011. - V. 5, PP 9927-9933), which consists in transferring a layer of graphene grown on a donor substrate to SiO 2 by electrochemical separation from the donor substrate, for which a PMMA layer is applied on a centrifuge on a graphene layer, then a donor substrate with a graphene layer and deposited on the last PMMA is immersed in an electrolyte, the graphene layer is separated from PMMA and then transferred substrate with SiO 2. As the donor substrate, a copper substrate is used. As the electrolyte, an aqueous solution of K 2 S 2 O 8 (0.05 mmol) is used. In this case, the PMMA structure / graphene / donor substrate / is set as a cathode, a negative voltage of 5 V is applied to it. In the solution, the reaction 2H 2 O + 2e - = H 2 (gas) + 2ON - (g) is formed hydrogen bubbles by which PMMA is separated with graphene.
Медная подложка-донор, освобожденная от графена, может использоваться многократно. Это является достоинством данного подхода. Однако, как уже отмечалось выше, использование ПММА в качестве пленки, переносящей графен, является недостатком данного способа из-за загрязнения графена при стравливании ПММА, которое необходимо при изготовлении приборов. Загрязнение графена приводит к ухудшению электрофизических характеристик графеновых слоев, делает получаемые структуры малопригодными в практических целях.A graphene-free copper donor substrate can be reused. This is a merit of this approach. However, as noted above, the use of PMMA as a graphene transfer film is a drawback of this method due to contamination of graphene during PMMA etching, which is necessary in the manufacture of devices. Contamination of graphene leads to a deterioration in the electrophysical characteristics of graphene layers, making the resulting structures unsuitable for practical purposes.
Известен способ получения приборных графеновых структур (Е.Н. Lock, М. Baraket, М. Laskoski, S.P. Mulvaney, W.K. Lee, P.E. Sheehan, D.R. Hines, J.T. Robinson, J. Tosado, M.S. Fuhrer, S.C. Hernandez, S.G. Walton. High-Quality Uniform Dry Transfer of Graphene to Polymers, // Nano Lett. - 2012. - V. 12, P.P. 102-107), заключающийся в том, что выращивают на подложке-доноре, в качестве которой используют фольгу из меди, слой графена, который сращивают с полимерной пленкой на промежуточной подложке посредством использования оборудования импринт литографии, а затем графен с полимерной пленкой механически отделяют от медной подложки-донора и осуществляют перенос на подложку SiO2/Si. В качестве полимерной пленки используют пленку полистирола. Для сращивания графена и пленки полистирола поверхность последнего сначала активируют низкоэнергетичной электронной плазмой, а затем осуществляют функционализацию молекулами Nethylamino-4-azidotetrafluorobenzoate (TFPA-NH2) для обеспечения хорошей адгезии с графеном. Сочетание TFPA-NH2 и полистирола выбирают постольку, поскольку TFPA-NH2 легко удаляем, без разрушения полистирола. TFPA-NH2 химически связан с полистиролом через водород или кислород. Затем в установке импринт литографии под давлением 34 атм в течение 30 мин и повышенной температуре (150°C) между графеном и полистиролом промежуточной подложки инициируют образование связей, в результате графен переносят на полистирол. Затем графен, отделив его от медной подложки-донора, переносят на кремниевую подложку - SiO2/Si, а полистерол удаляют, либо же графен оставляют на полистироле.A known method for producing instrument graphene structures (E.N. Lock, M. Baraket, M. Laskoski, SP Mulvaney, WK Lee, PE Sheehan, DR Hines, JT Robinson, J. Tosado, MS Fuhrer, SC Hernandez, SG Walton. High -Quality Uniform Dry Transfer of Graphene to Polymers, // Nano Lett. - 2012. - V. 12, PP 102-107), which is that they are grown on a donor substrate, which is used as a copper foil, graphene layer which is spliced with a polymer film on an intermediate substrate by using imprint lithography equipment, and then graphene with a polymer film is mechanically separated from the donor copper substrate and transferred to SiO 2 / Si substrate. As a polymer film, a polystyrene film is used. To merge graphene and a polystyrene film, the surface of the latter is first activated with low-energy electron plasma, and then functionalized with Nethylamino-4-azidotetrafluorobenzoate (TFPA-NH 2 ) molecules to ensure good adhesion with graphene. The combination of TFPA-NH 2 and polystyrene is chosen insofar as TFPA-NH 2 is easily removable without destroying the polystyrene. TFPA-NH 2 is chemically bonded to polystyrene via hydrogen or oxygen. Then, in the installation, imprint lithography under a pressure of 34 atm for 30 min and an elevated temperature (150 ° C) between the graphene and polystyrene of the intermediate substrate initiate the formation of bonds, as a result of which graphene is transferred to polystyrene. Then, graphene, having separated it from the donor copper substrate, is transferred to a SiO 2 / Si silicon substrate, and the polystyrene is removed, or graphene is left on polystyrene.
Электрические измерения показали, что данный полимер обеспечивает низкое сопротивление графена (порядка 1 кОм/кв), такое же, как на SiO2/Si. Подвижность носителей на обоих типах подложки достигала значения 1140 см2/Вс.Electrical measurements showed that this polymer provides a low graphene resistance (of the order of 1 kOhm / sq), the same as on SiO 2 / Si. The mobility of the carriers on both types of substrates reached 1140 cm 2 / Vs.
Преимуществом данного способа является то, что использование оборудования штамповой литографии, которое осуществляет прижим пленки полистирола с графеном, увеличивает площадь переноса на подложку SiO2/Si. Основным недостатком данного способа является необходимость использования функционализации молекулами TFPA-NH2 для обеспечения достаточно хорошей адгезии полистирола с графеном. Относительно низкая подвижность носителей, приведенная в работе Е.Н. Lock et al., скорее всего, определяется именно этой функционализацией, поскольку авторы показали, что подвижность практически не зависит от сорта подложки (полистирол или SiO2/Si). Таким образом, к причинам, препятствующим достижению нижеуказанного технического результата, относится при получении приборных структур использование в целях переноса пленок полистирола с необходимостью их функционализации молекулами TFPA-NH2.The advantage of this method is that the use of stamping lithography equipment, which presses a polystyrene film with graphene, increases the transfer area to the SiO 2 / Si substrate. The main disadvantage of this method is the need to use functionalization with TFPA-NH 2 molecules to ensure sufficiently good adhesion of polystyrene with graphene. The relatively low mobility of the media given in the work of E.N. Lock et al. Most likely is determined precisely by this functionalization, since the authors showed that the mobility is practically independent of the type of substrate (polystyrene or SiO 2 / Si). Thus, the reasons that impede the achievement of the following technical result include the use of polystyrene for transferring films with the need for their functionalization by TFPA-NH 2 molecules when receiving instrument structures.
В качестве ближайшего аналога взят способ получения приборных графеновых структур (Y.-C. Lin, С. Jin, J.-С. Lee, S.-F. Jen, K. Suenaga, P.-W. Chiu. Clean Transfer of Graphene for Isolation and suspension //ACS Nano, v. 5, P.P. 2362-2368, 2011), заключающийся в том, что выращивают на подложке-доноре, в качестве которой используют фольгу из меди, слой графена, который затем покрывают вспомогательной для переноса графенового слоя пленкой, например, из поликарбоната [поли(бифенол-А карбонат)] толщиной около 1,5 мкм, после чего отделяют слой графена, покрытый вспомогательной для переноса графенового слоя пленкой - пленкой поликарбоната, от медной подложки-донора посредством травления в водном растворе хлорида железа (0,03 г/мл) и осуществляют перенос слоя графена с вспомогательной для переноса графенового слоя пленкой на подложку окисленного кремния.As the closest analogue, a method for producing instrument graphene structures was taken (Y.-C. Lin, C. Jin, J.- C. Lee, S.-F. Jen, K. Suenaga, P.-W. Chiu. Clean Transfer of Graphene for Isolation and suspension // ACS Nano, v. 5, PP 2362-2368, 2011), which consists in growing on a donor substrate, which is used as a copper foil, a layer of graphene, which is then coated with a transfer aid a graphene layer with a film, for example, of polycarbonate [poly (biphenol-A carbonate)] with a thickness of about 1.5 μm, after which a layer of graphene coated with an auxiliary film for transferring the graphene layer is separated - p polycarbonate from a donor copper substrate by etching in an aqueous solution of iron chloride (0.03 g / ml) and transfer the graphene layer with an auxiliary film for transferring the graphene layer onto the oxidized silicon substrate.
Вспомогательная для переноса графенового слоя пленка - пленка поликарбоната [поли(бифенол-А карбонат)] без остатка и загрязнений на поверхности графена может удаляться травлением в растворе хлороформа с ацетоном. Как отмечают авторы, именно такой состав приводит к лучшему качеству переносимого слоя графена, с точки зрения введения дефектов. Также авторами показано, что пленки графена, перенесенные по приведенной схеме, требуют дополнительного отжига при температуре от 200 до 250°C в смеси водорода и аргона.An auxiliary film for transferring the graphene layer is a polycarbonate film [poly (biphenol-A carbonate)] without residue and impurities on the surface of graphene can be removed by etching in a solution of chloroform with acetone. As the authors note, it is precisely this composition that leads to better quality of the transported graphene layer, from the point of view of introducing defects. The authors also showed that graphene films transferred according to the above scheme require additional annealing at a temperature of 200 to 250 ° C in a mixture of hydrogen and argon.
Существенным недостатком ближайшего технического решения является то, что использование вспомогательной для переноса графенового слоя пленки - пленки поликарбоната не обеспечивает качественного полного переноса. При отделении от подложки-донора графена и пленки поликарбоната и/или переносе на новую подложку пленка поликарбоната сминается. Кроме того, при переносе возникают проблемы с достижением плотного контакта между графеном с пленкой поликарбоната и новой подложкой (например, SiO2/Si) для возникновения сил Ван-дер Вальса между графеном и подложкой - даже при толщине поликарбоната около 1,5 мкм. Этот плотный контакт необходим, так как использование жидкостного травления поликарбоната в случае неплотного прилегания приводит к уходу графена в раствор или его деформации (сворачивание, формирование крупных складок, не позволяющих полностью удалить пленку поликарбоната и т.д.). В результате происходит ухудшение структурных и электрофизических характеристик.A significant drawback of the closest technical solution is that the use of an auxiliary film for transferring a graphene layer - a polycarbonate film does not provide high-quality full transfer. When graphene and the polycarbonate film are separated from the donor substrate and / or transferred to a new substrate, the polycarbonate film is wrinkled. In addition, during transfer, problems arise in achieving close contact between graphene with a polycarbonate film and a new substrate (e.g., SiO 2 / Si) for the emergence of Van der Waals forces between graphene and a substrate - even with a polycarbonate thickness of about 1.5 μm. This tight contact is necessary, since the use of liquid etching of polycarbonate in the case of a loose fit leads to the departure of graphene into the solution or its deformation (coagulation, the formation of large folds that do not completely remove the polycarbonate film, etc.). The result is a deterioration in structural and electrophysical characteristics.
Техническим результатом является предотвращение ухудшения структурных и электрофизических характеристик графеновых слоев в процессе получения приборной структуры.The technical result is to prevent the deterioration of the structural and electrophysical characteristics of graphene layers in the process of obtaining an instrument structure.
Технический результат достигается в способе получения приборных графеновых структур, заключающемся в том, что выращивают на подложке-доноре графеновый слой, который затем покрывают вспомогательной для переноса графенового слоя пленкой, далее отделяют графеновый слой, покрытый вспомогательной для переноса графенового слоя пленкой, от подложки-донора и осуществляют его перенос на подложку, перед отделением графенового слоя на вспомогательной для переноса графенового слоя пленке создают натягивающую рамку, предотвращающую сминание при переносе, или наносят сплошную пленку, обеспечивающую механическую целостность и предотвращающую сминание при переносе, после переноса графенового слоя, покрытого вспомогательной для переноса графенового слоя пленкой, на подложку осуществляют прижим к подложке при условиях, обеспечивающих полную адгезию графенового слоя к подложке.The technical result is achieved in a method for producing instrumental graphene structures, which consists in growing a graphene layer on a donor substrate, which is then coated with an auxiliary film for transferring the graphene layer, then separating the graphene layer coated with an auxiliary film for transferring the graphene layer from the donor substrate and carry out its transfer to the substrate, before separating the graphene layer on an auxiliary film for transferring the graphene layer, a tensioning frame is created to prevent creasing and transfer, or a continuous film is applied that provides mechanical integrity and prevents creasing during transfer, after transferring the graphene layer coated with an auxiliary film for transferring the graphene layer to the substrate, the substrate is pressed against the substrate under conditions ensuring full adhesion of the graphene layer to the substrate.
В способе в качестве подложки-донора используют медную подложку, фольгу из меди.In the method, a copper substrate, a copper foil, is used as a donor substrate.
В способе в качестве подложки используют подложку кремния SiO2/Si.In the method, a SiO 2 / Si substrate is used as a substrate.
В способе покрывают вспомогательной для переноса графенового слоя пленкой толщиной не более 2 мкм.In the method, an auxiliary film for transferring the graphene layer is coated with a film of a thickness not exceeding 2 microns.
В способе в качестве вспомогательной для переноса графенового слоя пленки используют пленку поликарбоната.In the method, a polycarbonate film is used as an auxiliary for transferring the graphene layer of the film.
В способе в качестве поликарбоната используют поли(бифенол-А карбонат).In the method, poly (biphenol-A carbonate) is used as polycarbonate.
В способе для формирования пленки поликарбоната используют раствор (1÷3) % поликарбоната в хлороформе.In the method for forming a polycarbonate film, a solution of (1 ÷ 3)% polycarbonate in chloroform is used.
В способе создают натягивающую рамку, предотвращающую сминание при переносе, из термоскотча - скотча с адгезией, уменьшающейся при нагреве.In the method, a tensioning frame is created to prevent creasing during transfer, from thermal tape - adhesive tape with adhesion that decreases when heated.
В способе наносят упрочняющую пленку, обеспечивающую механическую целостность и предотвращающую сминание при переносе, из термоскотча - скотча с адгезией, уменьшающейся при нагреве.In the method, a reinforcing film is applied, which provides mechanical integrity and prevents creasing during transfer, from thermal tape - adhesive tape with adhesion that decreases when heated.
В способе отделяют графеновый слой, покрытый вспомогательной для переноса графенового слоя пленкой, от подложки-донора электролитически, используют при этом в качестве электролита водный раствор персульфата натрия (Na2S2О8) с концентрацией 1÷2%, в качестве катода устанавливают подложку-донор с графеновым слоем и вспомогательной для переноса графенового слоя пленкой, а анод используют из графита, между катодом и анодом прикладывают напряжение в диапазоне 5÷10 В, электрохимический процесс проводят от 10 до 30 мин и отделяют вспомогательную для переноса графенового слоя пленку с графеновым слоем от подложки-донора за счет образования пузырьков водорода на поверхности подложки-донора в результате электролиза воды, после отделения вспомогательную для переноса графенового слоя пленку с графеновым слоем промывают в воде.In the method, the graphene layer coated with an auxiliary film for transferring the graphene layer is separated from the donor substrate electrolytically, an aqueous solution of sodium persulfate (Na 2 S 2 O 8 ) with a concentration of 1 ÷ 2% is used as an electrolyte, a substrate is installed as a cathode a donor with a graphene layer and an auxiliary film for transferring the graphene layer, and the anode is used from graphite, a voltage in the range of 5–10 V is applied between the cathode and the anode, the electrochemical process is carried out for 10 to 30 minutes, and the auxiliary I graphene layer transfer film from the graphene layer from the donor substrate through the formation of hydrogen bubbles on the surface of the donor substrate as a result of electrolysis of water, after separating the supporting layer for transferring a graphene film with graphene layer was washed with water.
В способе осуществляют перенос графенового слоя и вспомогательной для переноса графенового слоя пленки на подложку из кремния, предварительно обработав ее в кислородной плазме для активации поверхности.In the method, the graphene layer and the auxiliary film for transferring the graphene layer to the silicon substrate are transferred, having previously processed it in oxygen plasma to activate the surface.
В способе прижим к подложке осуществляют на оборудовании импринт-литографии при условиях, обеспечивающих полную адгезию графенового слоя к подложке, а именно при давлении от 10 до 80 атмосфер в течение 5÷60 минут при температуре от 20 до 130°C.In the method, the clamp to the substrate is carried out on imprint lithography equipment under conditions that ensure complete adhesion of the graphene layer to the substrate, namely, at a pressure of 10 to 80 atmospheres for 5 ÷ 60 minutes at a temperature of from 20 to 130 ° C.
В способе натягивающую рамку, предотвращающую сминание при переносе, из термоскотча после переноса графенового слоя и вспомогательной для переноса графенового слоя пленки на подложку удаляют путем нагревания.In the method, the tensioning frame, which prevents creasing during transfer, is removed from the thermal tape after transferring the graphene layer and auxiliary film for transferring the graphene layer to the substrate by heating.
В способе сплошную пленку, обеспечивающую механическую целостность и предотвращающую сминание при переносе, из термоскотча - скотча с адгезией, уменьшающейся при нагреве, удаляют путем нагревания.In the method, a continuous film that provides mechanical integrity and prevents creasing during transfer is removed from the thermal tape - adhesive tape with adhesion that decreases when heated, by heating.
В способе после прижима к подложке проводят удаление вспомогательной для переноса графенового слоя пленки.In the method, after pressing to the substrate, the auxiliary film for transferring the graphene layer of the film is removed.
В способе удаление вспомогательной для переноса графенового слоя пленки осуществляют посредством использования хлороформа.In the method, the removal of the auxiliary film for transferring the graphene layer of the film is carried out by using chloroform.
В способе после прижима к подложке и удаления вспомогательной для переноса графенового слоя пленки проводят отжиг при условиях, обеспечивающих очистку от загрязнений, а именно при температуре 200÷250°C в атмосфере аргона с водородом в течение 1 часа.In the method, after pressing to the substrate and removing the auxiliary film for transferring the graphene layer, the annealing is carried out under conditions providing for purification from contaminants, namely, at a temperature of 200 ÷ 250 ° C in an argon atmosphere with hydrogen for 1 hour.
Сущность технического решения поясняется нижеследующим описанием и прилагаемыми чертежами.The essence of the technical solution is illustrated by the following description and the accompanying drawings.
На Фиг. 1 показано изображение, полученное методом атомно-силовой микроскопии графенового (мультиграфена) слоя, выращенного на медной подложке - фольге и перенесенного на подложку SiO2/Si.In FIG. Figure 1 shows an image obtained by atomic force microscopy of a graphene (multigraphene) layer grown on a copper substrate — foil and transferred onto a SiO 2 / Si substrate.
На Фиг. 2 приведены спектры КРС (комбинационное рассеяние света) после переноса графеновых пленок на подложку SiO2/Si: где 1 - спектр для структур с мультиграфеном; 2 - спектр для структур с графеном.In FIG. Figure 2 shows Raman spectra (Raman scattering of light) after transferring graphene films to a SiO 2 / Si substrate: where 1 is the spectrum for structures with multigraphene; 2 - spectrum for structures with graphene.
Достижение технического результата обеспечивается следующим.The achievement of the technical result is ensured by the following.
Для устранения существующих недостатков ближайшего аналога, а именно сминания вспомогательной для переноса графенового слоя пленки - пленки поликарбоната при отделении и переносе, отсутствия плотного контакта между подложкой, на которую осуществляют перенос, и графеновым слоем с вспомогательной для переноса графенового слоя пленкой, требуемого для возникновения взаимодействия (сил Ван-дер Вальса) между графеном и подложкой и предотвращения ухода графена в раствор или его деформации при удалении вспомогательной для переноса графенового слоя пленки - пленки поликарбоната, в предлагаемом решении после нанесения вспомогательной для переноса графенового слоя пленки создают натягивающую рамку, предотвращающую сминание при переносе, или наносят сплошную пленку, обеспечивающую механическую целостность и предотвращающую сминание при переносе, а после переноса графенового слоя, покрытого вспомогательной для переноса графенового слоя пленкой, на подложку осуществляют прижим к подложке, обеспечивающий полную адгезию графенового слоя к подложке.To eliminate the existing drawbacks of the closest analogue, namely, crushing the auxiliary film for transferring the graphene layer - the polycarbonate film during separation and transfer, the absence of tight contact between the substrate to which the transfer is carried out, and the graphene layer with the auxiliary film for transferring the graphene layer required for the interaction to occur (van der Waals forces) between graphene and the substrate and preventing graphene from leaving the solution or deforming it while removing the auxiliary for graphene transfer of the first film layer — polycarbonate film, in the proposed solution, after applying an auxiliary film for transferring the graphene layer of the film, a tensioning frame is created to prevent crushing during transfer, or a continuous film is applied that provides mechanical integrity and prevents creasing during transfer, and after transfer of the graphene layer coated with auxiliary the graphene layer is transferred by the film onto the substrate and pressed against the substrate, which ensures complete adhesion of the graphene layer to the substrate.
Нанесение сплошной пленки, обеспечивающей механическую целостность и предотвращающей сминание при переносе, целесообразно в случае переноса графенового слоя большой площади для промышленного применения, в том числе для непрерывных процессов на установках барабанного типа. Эта пленка должна также обеспечивать механическую целостность структуры из пленок после удаления их с подложки-донора, например, меди (или другой подложки-донора, использованной для роста). Важной особенностью данного подхода при промышленном применении является то, что пленка не соприкасается непосредственно с графеном. Применение натягивающей рамки правомерно в случаях переноса с подложки-донора на подложку графеновых слоев небольшой площади, когда размер площади не является критическим для сохранения механической целостности переносимых структур, из пленок после удаления их с подложки-донора. Следует отметить, что при переносе графеновых слоев небольшой площади также может быть использовано нанесение сплошной пленки, обеспечивающей механическую целостность и предотвращающей сминание при переносе. Однако в этом случае эта мера является избыточной, поскольку нет необходимости в обеспечении механической целостности.The application of a continuous film that provides mechanical integrity and prevents creasing during transfer is advisable in the case of transferring a large-area graphene layer for industrial use, including for continuous processes in drum-type plants. This film should also ensure the mechanical integrity of the structure from the films after removing them from a donor substrate, for example, copper (or another donor substrate used for growth). An important feature of this approach in industrial applications is that the film does not come in direct contact with graphene. The use of a tensioning frame is legitimate in cases of transfer of a small area of graphene layers from a donor substrate to a substrate, when the area size is not critical for maintaining the mechanical integrity of the transferred structures from the films after removing them from the donor substrate. It should be noted that when transferring graphene layers of a small area, the application of a continuous film can also be used, which ensures mechanical integrity and prevents creasing during transfer. However, in this case, this measure is redundant, since there is no need to ensure mechanical integrity.
Создание натягивающей рамки на вспомогательной для переноса графенового слоя пленке или нанесение сплошной пленки, обеспечивающей механическую целостность и предотвращающей сминание при переносе, является первым шагом к достижению указанного технического результата. Поскольку за счет указанного шага достигается гладкость - отсутствие формирования замятостей при переносе, вспомогательная для переноса графенового слоя пленка с графеновым слоем, будучи механически целостными, располагаются на новой подложке без заломов и складок, то это является предпосылкой для достижения по всей площади перенесенного графенового слоя с высокой степью однородности плотного контакта с подложкой для возникновения сил Ван-дер Вальса между графеном и подложкой. В результате, этим обеспечивается полная адгезия графенового слоя к подложке, что препятствует уходу графена в раствор или его деформации при удалении вспомогательной для переноса графенового слоя пленки. Вторым шагом к достижению указанного технического результата является осуществление действия, связанного с прижимом. Прижим в отсутствии складок и заломов обеспечивает плотный контакт для возникновения сил Ван-дер Вальса и хорошую адгезию.Creating a tensioning frame on an auxiliary film for transferring a graphene layer or applying a continuous film that provides mechanical integrity and prevents creasing during transfer is the first step to achieve the indicated technical result. Since smoothness is achieved due to the indicated step — the absence of jamming during the transfer, the film with the graphene layer, auxiliary to the transfer of the graphene layer, being mechanically integral, located on a new substrate without creases and wrinkles, this is a prerequisite for achieving over the entire area of the transferred graphene layer with a high degree of uniformity of tight contact with the substrate for the emergence of Van der Waals forces between graphene and the substrate. As a result, this ensures complete adhesion of the graphene layer to the substrate, which prevents graphene from entering the solution or its deformation when removing the film auxiliary to the transfer of the graphene layer. The second step to achieve the specified technical result is the implementation of the action associated with the clip. The clamp in the absence of folds and creases provides tight contact for the emergence of Van der Waals forces and good adhesion.
Таким образом, достижение технического результата базируется на решении проблем: во-первых, не допустить формирование складок, замятостей вспомогательной для переноса графенового слоя пленки и самого графена посредством натягивающей рамки, не допустить формирование складок, замятостей с сохранением механической целостности вспомогательной для переноса графенового слоя пленки и самого графена посредством сплошной пленки, и, во-вторых, достижения хорошей адгезии графена к подложке за счет прижима к подложке перенесенных графенового слоя с вспомогательной для переноса графенового слоя пленкой, на которых отсутствуют складки.Thus, the achievement of the technical result is based on the solution of problems: firstly, to prevent the formation of wrinkles, wrinkles auxiliary for transferring the graphene layer of the film and graphene itself by means of a tensioning frame, to prevent the formation of wrinkles, wrinkles while maintaining the mechanical integrity of the auxiliary for transferring graphene film layer and graphene itself by means of a continuous film, and, secondly, achieving good adhesion of graphene to the substrate by pressing transferred graphene onto the substrate a sheet with an auxiliary film for the transfer of the graphene layer, on which there are no folds.
На основе вышеизложенного получение приборных графеновых структур с достижением технического результата обеспечивается реализацией следующих стадий.Based on the foregoing, obtaining instrumental graphene structures with the achievement of a technical result is ensured by the implementation of the following stages.
1. На подложке-доноре выращивают графеновый слой, который затем покрывают пленкой, выполняющей функцию вспомогательной для переноса графенового слоя пленки. После чего на вспомогательной для переноса графенового слоя пленке создают натягивающую рамку, предотвращающую сминание при переносе, или осуществляют нанесение сплошной пленки, обеспечивающей механическую целостность и предотвращающей сминание при переносе. В качестве подложки-донора используют медную подложку, фольгу из меди. В качестве органического вещества при формировании вспомогательной для переноса графенового слоя пленки применяют поликарбонат [поли(бифенол-А карбонат)]. При нанесении его на медную фольгу с выращенным графеновым слоем берут раствор (1-3)% поликарбоната в хлороформе. Толщина нанесенного слоя не превышает 1÷2 мкм. Далее для работы с тонкой пленкой поликарбоната на нее наносят натягивающую рамку из термоскотча (скотча, адгезия которого уменьшается при нагреве) или наносят сплошную пленку, обеспечивающую механическую целостность и предотвращающую сминание при переносе, из термоскотча (скотча, адгезия которого уменьшается при нагреве). Например, для рамки или пленки используют термоскотч NITTO DENKO Revalpha ().1. A graphene layer is grown on the donor substrate, which is then coated with a film that acts as an auxiliary film for transferring the graphene layer. Then, on the auxiliary film for transferring the graphene layer, a tensioning frame is created to prevent crushing during transfer, or a continuous film is applied, which ensures mechanical integrity and prevents creasing during transfer. As the donor substrate, a copper substrate and a copper foil are used. Polycarbonate [poly (biphenol-A carbonate)] is used as an organic substance in the formation of an auxiliary film for transferring the graphene layer of the film. When applying it to a copper foil with a grown graphene layer, a solution of (1-3)% polycarbonate in chloroform is taken. The thickness of the applied layer does not exceed 1 ÷ 2 microns. Then, to work with a thin polycarbonate film, a stretching frame of thermal tape (adhesive tape, the adhesion of which decreases when heated) is applied to it or a continuous film is applied that provides mechanical integrity and prevents creasing during transfer, from thermal tape (adhesive tape, whose adhesion decreases when heated). For example, a NITTO DENKO Revalpha () thermal tape is used for a frame or film.
Кроме того, сплошная пленка, выполняющая указанные функции, может быть реализована и другим образом. Например, в качестве таких пленок могут быть использованы пленки полидиметилсилоксана (ПДМС) или другие полимерные пленки.In addition, a continuous film that performs these functions can be implemented in another way. For example, polydimethylsiloxane (PDMS) films or other polymer films can be used as such films.
Сплошную пленку, обеспечивающую механическую целостность и предотвращающую сминание при переносе, также можно выполнять содержащей внутренние механические напряжения, однослойной, или двухслойной, с разными знаками механических напряжений в слоях. В этом случае механически напряженная пленка, однослойная или двухслойная, должна обладать следующими свойствами: легко наноситься на поликарбонат (например, из жидкой фазы), быть пластичной, химически инертной и выдерживать повышенные температуры (до 130°C). Механические напряжения в такой пленке должны приводить к отгибанию пленки при удалении вспомогательной для переноса графенового слоя пленки, например травлении поликарбоната, что обеспечивает доступ растворителя (хлороформа) к еще не стравленному слою поликарбоната и приводит к более быстрому травлению и удалению всех дополнительных пленок с графена. Примером такой механически напряженной пленки является пленка полиэтилентерефтолата.A continuous film that provides mechanical integrity and prevents creasing during transfer can also be performed containing internal mechanical stresses, single-layer, or double-layer, with different signs of mechanical stresses in the layers. In this case, a mechanically stressed film, single or double layer, should have the following properties: it can be easily applied to polycarbonate (for example, from the liquid phase), be plastic, chemically inert and withstand elevated temperatures (up to 130 ° C). Mechanical stresses in such a film should lead to the folding of the film when removing the auxiliary film for transferring the graphene layer of the film, for example, polycarbonate etching, which allows the solvent (chloroform) to access the not etched polycarbonate layer and leads to faster etching and removal of all additional films from graphene. An example of such a mechanically stressed film is a polyethylene terephtholate film.
2. Графеновый слой, покрытый вспомогательной для переноса графенового слоя пленкой, отделяют от подложки-донора. Отделение проводят электролитически. В качестве электролита используют водный раствор персульфата натрия (Na2S2O8) с концентрацией 1÷2%. Для проведения электрохимического процесса в качестве катода устанавливают подложку-донор с графеновым слоем и вспомогательной для переноса графенового слоя пленкой, а анод используют из графита. Между катодом и анодом прикладывают напряжение в диапазоне 5÷10 В. Электрохимический процесс проводят от 10 до 30 мин. Вспомогательную для переноса графенового слоя пленку с графеновым слоем отделяют от подложки-донора за счет образования пузырьков водорода на поверхности подложки-донора в результате электролиза воды. После отделения вспомогательную для переноса графенового слоя пленку с графеновым слоем промывают в воде. Медная фольга, используемая в качестве подложки-донора, после такого отделения графенового слоя может быть использована повторно.2. The graphene layer coated with an auxiliary film for transferring the graphene layer is separated from the donor substrate. The separation is carried out electrolytically. As the electrolyte, an aqueous solution of sodium persulfate (Na 2 S 2 O 8 ) with a concentration of 1 ÷ 2% is used. To conduct the electrochemical process, a donor substrate with a graphene layer and an auxiliary film for transferring the graphene layer is installed as the cathode, and the anode is used from graphite. Between the cathode and the anode, a voltage is applied in the range of 5 ÷ 10 V. The electrochemical process is carried out from 10 to 30 minutes. A film with a graphene layer, auxiliary to the transfer of the graphene layer, is separated from the donor substrate due to the formation of hydrogen bubbles on the surface of the donor substrate as a result of electrolysis of water. After separation, the graphene layer transfer auxiliary film is washed in water. Copper foil used as a donor substrate after such separation of the graphene layer can be reused.
3. Осуществляют перенос на подложку и после переноса графенового слоя, покрытого вспомогательной для переноса графенового слоя пленкой, осуществляют прижим к подложке при условиях, обеспечивающих полную адгезию графенового слоя к подложке. В качестве подложки берут подложку кремния SiO2/Si. Предварительно обрабатывают ее в кислородной плазме для активации поверхности. Для прижима используют оборудование импринт-литографии (штамп). Прижим осуществляют при условиях, обеспечивающих полную адгезию графенового слоя к подложке, а именно при давлении от 10 до 80 атмосфер в течение 5÷60 минут при температуре от 20 до 130°C. Такой вариант переноса с прижимом обеспечивает достаточно хорошую адгезию графена к подложке.3. Carry out the transfer to the substrate and after transferring the graphene layer coated with an auxiliary film for transferring the graphene layer, hold down the substrate under conditions providing complete adhesion of the graphene layer to the substrate. As the substrate, take the silicon substrate SiO 2 / Si. Pre-process it in oxygen plasma to activate the surface. For clamping, imprint lithography equipment (stamp) is used. The clamp is carried out under conditions ensuring complete adhesion of the graphene layer to the substrate, namely, at a pressure of 10 to 80 atmospheres for 5 ÷ 60 minutes at a temperature of from 20 to 130 ° C. This type of transfer with pressure provides a fairly good adhesion of graphene to the substrate.
Натягивающую рамку, предотвращающую сминание при переносе, или сплошную пленку из термоскотча после переноса графенового слоя и вспомогательной для переноса графенового слоя пленки на подложку удаляют путем нагревания. А после прижима к подложке проводят удаление вспомогательной для переноса графенового слоя пленки из поликарбоната. Удаление осуществляют посредством использования хлороформа.A tensioning frame that prevents creasing during transfer, or a continuous film of thermal tape after transferring the graphene layer and an auxiliary film for transferring the graphene layer to the substrate, is removed by heating. And after pressing to the substrate, the auxiliary film for transferring the graphene layer of the polycarbonate is removed. Removal is carried out using chloroform.
Были опробованы два типа раствора для удаления поликарбоната хлороформ с ацетоном (1:1), как предлагалось в опубликованной статье (Y.-C. Lin, С. Jin, J.-C. Lee, S.-F. Jen, K. Suenaga, P.-W. Chiu. Clean Transfer of Graphene for Isolation and suspension // ACS Nano, v. 5, P.P. 2362-2368, 2011), и чистый хлороформ. Оказалось, что при использовании раствора хлороформ с ацетоном после обработки штампом на поверхности формировались органические частицы размером 20÷100 нм, химически связанные с графеном, которые резко уменьшали его проводимость и подвижность носителей. Формирование органических наночастиц, по-видимому, было стимулировано именно давлением. Использование чистого хлороформа удаляло органические наночастицы с поверхности графена.Two types of a solution for removing chloroform polycarbonate with acetone (1: 1) were tested, as suggested in a published article (Y.-C. Lin, C. Jin, J.-C. Lee, S.-F. Jen, K. Suenaga, P.-W. Chiu. Clean Transfer of Graphene for Isolation and suspension // ACS Nano, v. 5, PP 2362-2368, 2011), and pure chloroform. It turned out that when using a solution of chloroform with acetone, after treatment with a stamp, organic particles 20–100 nm in size were formed on the surface, chemically bound to graphene, which sharply reduced its conductivity and carrier mobility. The formation of organic nanoparticles, apparently, was stimulated by pressure. Using pure chloroform removed organic nanoparticles from the surface of graphene.
4. В заключение технологического процесса получения приборных графеновых структур производят их обработку при повышенных температурах - отжиг при условиях, обеспечивающих окончательную очистку от загрязнений. Отжиг проводят при температуре 200÷250°C в атмосфере аргона с водородом в течение 1 часа. Этим достигается гарантированная очистка поверхности от остатков органических веществ.4. In conclusion, the technological process for producing instrument graphene structures is processed at elevated temperatures — annealing under conditions that provide final cleaning from contamination. Annealing is carried out at a temperature of 200 ÷ 250 ° C in an atmosphere of argon with hydrogen for 1 hour. This ensures guaranteed cleaning of the surface from residues of organic substances.
Изображение графенового слоя, полученное методом атомно-силовой микроскопии (см. Фиг. 1), который был выращен на медной фольге и перенесен на подложку SiO2/Si таким образом, как предлагается в разработанном техническом решении, показывает его хорошее качество.The image of the graphene layer obtained by atomic force microscopy (see Fig. 1), which was grown on copper foil and transferred onto a SiO 2 / Si substrate in the manner proposed in the developed technical solution, shows its good quality.
Измерения спектров комбинационного рассеяния света (КРС) после переноса графеновой пленки (графен и мультиграфен) (см. Фиг. 2) показывают, что на спектрах присутствуют основные линии графена G и 2D. Положение и ширина пиков свидетельствуют о хорошем качестве выращенной пленки графена и мультиграфена. Соотношение пиков G и 2D, а также ширина (37 см-1) и форма пика 2D подтверждают, что получен именно графен в первом случае и мультиграфен - во втором. Следует обратить внимание на отсутствие или слабый сигнал на спектрах пика D (1350 см-1), связанный с дефектами.Measurements of Raman spectra after Raman transfer of graphene film (graphene and multigraphene) (see Fig. 2) show that the main lines of graphene G and 2D are present on the spectra. The position and width of the peaks indicate good quality of the grown graphene and multigraphene films. The ratio of the G and 2D peaks, as well as the width (37 cm -1 ) and the shape of the 2D peak, confirm that graphene was obtained in the first case and multigraphen in the second. Attention should be paid to the absence or weak signal in the spectra of peak D (1350 cm -1 ) associated with defects.
Для характеризации сформированных в структурах графеновых пленок по измерениям рассчитывалось поверхностное удельное сопротивление ρ*=ρ/d в Ом/квадрат (Ом/кв), где d - толщина пленки, ρ - удельное сопротивление. По измерениям получены значения удельного сопротивления для изготовленных структур: 250÷600 Ом/кв - в случае мультиграфена с толщиной 2 нм; 900÷1200 Ом/кв - в случае графена.To characterize the graphene films formed in the structures, we measured the surface resistivity ρ * = ρ / d in Ohm / square (Ohm / sq), where d is the film thickness and ρ is the resistivity. According to measurements, the values of resistivity for fabricated structures were obtained: 250 ÷ 600 Ohm / sq - in the case of multigraphene with a thickness of 2 nm; 900 ÷ 1200 Ohm / sq - in the case of graphene.
Из передаточных транзисторных характеристик (тока сток-исток от напряжения на затворе) рассчитывались значения подвижности носителей по следующей формуле для линейного участка ВАХ, аналогично, как и в обычных полевых транзисторах.From the transfer transistor characteristics (drain-source current from gate voltage), the carrier mobility values were calculated using the following formula for the linear portion of the I – V characteristic, similarly to conventional field-effect transistors.
где L - длина образца;where L is the length of the sample;
W - ширина образца;W is the width of the sample;
Cg - удельная емкость подзатворного диэлектрика;C g is the specific capacity of the gate dielectric;
VDS - напряжения между стоком и истоком;V DS - voltage between drain and source;
ΔIDS - изменение тока стока на затворе;ΔI DS - change in drain current at the gate;
ΔVg - изменение напряжения на затворе.ΔV g is the change in gate voltage.
Подвижность носителей в этих пленках, определенная из транзисторных (передаточных) характеристик с использованием подложки в качестве затвора, также оказывается достаточно высокой (1000÷2500 см2/Вс).The carrier mobility in these films, determined from the transistor (transfer) characteristics using a substrate as a shutter, also turns out to be quite high (1000 ÷ 2500 cm 2 / Vs).
В качестве сведений, подтверждающих возможность осуществления заявляемого способа с достижением указанного технического результата, приводим нижеследующие примеры реализации.As information confirming the possibility of implementing the proposed method with the achievement of the specified technical result, we give the following implementation examples.
Пример 1Example 1
На подложке-доноре из меди выращивают методом CVD графеновый слой, который затем покрывают вспомогательной для переноса графенового слоя пленкой из поликарбоната [поли(бифенол-А карбонат)]. При нанесении его на медную фольгу с выращенным графеновым слоем берут раствор 1% поликарбоната в хлороформе. Толщину нанесенного слоя поликарбоната выбирают 1 мкм.A graphene layer is grown on a copper donor substrate by CVD, which is then coated with a polycarbonate [poly (biphenol-A carbonate) film auxiliary to transferring the graphene layer. When applying it to a copper foil with a grown graphene layer, a solution of 1% polycarbonate in chloroform is taken. The thickness of the applied polycarbonate layer is chosen to 1 μm.
После чего на вспомогательной для переноса графенового слоя пленке из поликарбоната создают натягивающую рамку, предотвращающую сминание при переносе. Натягивающую рамку выполняют из термоскотча (скотча, адгезия которого уменьшается при нагреве). Для рамки используют термоскотч NITTO DENKO Revalpha ().Then, on the auxiliary film for transferring the graphene layer, a polycarbonate film is created with a tensioning frame that prevents crushing during transfer. The tensioning frame is made of thermal tape (adhesive tape, the adhesion of which decreases when heated). For the frame, use the NITTO DENKO Revalpha () thermal tape.
После изготовления рамки из термоскотча графеновый слой, покрытый вспомогательной для переноса графенового слоя пленкой, отделяют от подложки-донора. Отделение проводят электролитически. В качестве электролита используют водный раствор персульфата натрия (Na2S2O8) с концентрацией 1%. В качестве катода устанавливают подложку-донор с графеновым слоем и вспомогательной для переноса графенового слоя пленкой, а анод используют из графита. Между катодом и анодом прикладывают напряжение 10 В. Электрохимический процесс проводят 30 мин. Вспомогательную для переноса графенового слоя пленку с графеновым слоем отделяют от подложки-донора за счет образования пузырьков водорода на поверхности подложки-донора в результате электролиза воды.After the frame is made of thermal tape, the graphene layer coated with an auxiliary film for transferring the graphene layer is separated from the donor substrate. The separation is carried out electrolytically. As the electrolyte, an aqueous solution of sodium persulfate (Na 2 S 2 O 8 ) with a concentration of 1% is used. As a cathode, a donor substrate with a graphene layer and an auxiliary film for transferring the graphene layer is installed, and the anode is used from graphite. A voltage of 10 V is applied between the cathode and the anode. The electrochemical process is carried out for 30 minutes. A film with a graphene layer, auxiliary to the transfer of the graphene layer, is separated from the donor substrate due to the formation of hydrogen bubbles on the surface of the donor substrate as a result of electrolysis of water.
После отделения от подложки-донора осуществляют перенос на подложку и после переноса графенового слоя, покрытого вспомогательной для переноса графенового слоя пленкой, осуществляют прижим к подложке при условиях, обеспечивающих полную адгезию графенового слоя к подложке. В качестве подложки берут подложку SiO2/Si. Предварительно обрабатывают ее в кислородной плазме для активации поверхности. Для прижима используют оборудование импринт-литографии. Прижим осуществляют при условиях: при давлении 60 атмосфер в течение 20 минут при температуре 60°C. Такой вариант переноса с прижимом обеспечивает достаточно хорошую адгезию графена к подложке.After separation from the donor substrate, transfer to the substrate is carried out, and after the transfer of the graphene layer coated with an auxiliary film for transferring the graphene layer, the film is pressed against the substrate under conditions ensuring full adhesion of the graphene layer to the substrate. As the substrate take the substrate SiO 2 / Si. Pre-process it in oxygen plasma to activate the surface. For clamping, imprint lithography equipment is used. The clamp is carried out under conditions: at a pressure of 60 atmospheres for 20 minutes at a temperature of 60 ° C. This type of transfer with pressure provides a fairly good adhesion of graphene to the substrate.
Натягивающую рамку, предотвращающую сминание при переносе, из термоскотча после переноса графенового слоя и вспомогательной для переноса графенового слоя пленки на подложку удаляют путем нагревания. А после прижима к подложке проводят удаление вспомогательной для переноса графенового слоя пленки из поликарбоната в хлороформе.The tensioning frame, which prevents creasing during transfer, is removed from the thermal tape after transferring the graphene layer and an auxiliary film for transferring the graphene layer to the substrate by heating. And after pressing to the substrate, the auxiliary film for transferring the graphene layer of the film from polycarbonate in chloroform is removed.
В заключение технологического процесса получения приборных графеновых структур производят их обработку при повышенных температурах - при температуре 200°C в атмосфере аргона с водородом в течение 1 часа.In conclusion, the technological process for obtaining instrument graphene structures is processed at elevated temperatures — at a temperature of 200 ° C in an argon atmosphere with hydrogen for 1 hour.
В результате проведенного процесса получили на подложке графеновый слой без крупных складок, с площадью переноса 70%, удельным сопротивлением 800-700 Ом/кв и подвижностью носителей 1000-1100 см2/Вс.As a result of the process, a graphene layer was obtained on the substrate without large folds, with a transfer area of 70%, resistivity of 800-700 Ohm / sq and carrier mobility of 1000-1100 cm 2 / Vs.
Пример 2Example 2
На подложке-доноре из меди выращивают методом CVD графеновый слой, который затем покрывают вспомогательной для переноса графенового слоя пленкой из поликарбоната [поли(бифенол-А карбонат)]. При нанесении его на медную фольгу с выращенным графеновым слоем берут раствор 2% поликарбоната в хлороформе. Толщину нанесенного слоя поликарбоната выбирают 2 мкм.A graphene layer is grown on a copper donor substrate by CVD, which is then coated with a polycarbonate [poly (biphenol-A carbonate) film auxiliary to transferring the graphene layer. When applying it to a copper foil with a grown graphene layer, a solution of 2% polycarbonate in chloroform is taken. The thickness of the deposited polycarbonate layer is chosen to 2 μm.
После чего на вспомогательной для переноса графенового слоя пленке из поликарбоната создают натягивающую рамку, предотвращающую сминание при переносе. Натягивающую рамку выполняют из термоскотча (скотча, адгезия которого уменьшается при нагреве). Для рамки используют термоскотч NITTO DENKO Revalpha (www.Semicorp.com).Then, on the auxiliary film for transferring the graphene layer, a polycarbonate film is created with a tensioning frame that prevents crushing during transfer. The tensioning frame is made of thermal tape (adhesive tape, the adhesion of which decreases when heated). NITTO DENKO Revalpha thermal tape (www.Semicorp.com) is used for the frame.
После изготовления рамки из термоскотча графеновый слой, покрытый вспомогательной для переноса графенового слоя пленкой, отделяют от подложки-донора. Отделение проводят электролитически. В качестве электролита используют водный раствор персульфата натрия (Na2S2O8) с концентрацией 2%. В качестве катода устанавливают подложку-донор с графеновым слоем и вспомогательной для переноса графенового слоя пленкой, а анод используют из графита. Между катодом и анодом прикладывают напряжение 5 В. Электрохимический процесс проводят 10 мин. Вспомогательную для переноса графенового слоя пленку с графеновым слоем отделяют от подложки-донора за счет образования пузырьков водорода на поверхности подложки-донора в результате электролиза воды.After the frame is made of thermal tape, the graphene layer coated with an auxiliary film for transferring the graphene layer is separated from the donor substrate. The separation is carried out electrolytically. As the electrolyte, an aqueous solution of sodium persulfate (Na 2 S 2 O 8 ) with a concentration of 2% is used. As a cathode, a donor substrate with a graphene layer and an auxiliary film for transferring the graphene layer is installed, and the anode is used from graphite. A voltage of 5 V is applied between the cathode and the anode. The electrochemical process is carried out for 10 minutes. A film with a graphene layer, auxiliary to the transfer of the graphene layer, is separated from the donor substrate due to the formation of hydrogen bubbles on the surface of the donor substrate as a result of electrolysis of water.
После отделения от подложки-донора осуществляют перенос на подложку и после переноса графенового слоя, покрытого вспомогательной для переноса графенового слоя пленкой, осуществляют прижим к подложке при условиях, обеспечивающих полную адгезию графенового слоя к подложке. В качестве подложки берут подложку SiO2/Si. Предварительно обрабатывают ее в кислородной плазме для активации поверхности. Для прижима используют оборудование импринт-литографии. Прижим осуществляют при условиях: при давлении 80 атмосфер в течение 5 минут при температуре 130°C. Такой вариант переноса с прижимом обеспечивает достаточно хорошую адгезию графена к подложке.After separation from the donor substrate, transfer to the substrate is carried out, and after the transfer of the graphene layer coated with an auxiliary film for transferring the graphene layer, the film is pressed against the substrate under conditions ensuring full adhesion of the graphene layer to the substrate. As the substrate take the substrate SiO 2 / Si. Pre-process it in oxygen plasma to activate the surface. For clamping, imprint lithography equipment is used. The clamp is carried out under conditions: at a pressure of 80 atmospheres for 5 minutes at a temperature of 130 ° C. This type of transfer with pressure provides a fairly good adhesion of graphene to the substrate.
Натягивающую рамку, предотвращающую сминание при переносе, из термоскотча после переноса графенового слоя и вспомогательной для переноса графенового слоя пленки на подложку удаляют путем нагревания. А после прижима к подложке проводят удаление вспомогательной для переноса графенового слоя пленки из поликарбоната в хлороформе.The tensioning frame, which prevents creasing during transfer, is removed from the thermal tape after transferring the graphene layer and an auxiliary film for transferring the graphene layer to the substrate by heating. And after pressing to the substrate, the auxiliary film for transferring the graphene layer of the film from polycarbonate in chloroform is removed.
В заключение технологического процесса получения приборных графеновых структур производят их обработку при повышенных температурах - при температуре 250°C в атмосфере аргона с водородом в течение 1 часа.In conclusion, the technological process for obtaining instrument graphene structures is processed at elevated temperatures — at a temperature of 250 ° C in an argon atmosphere with hydrogen for 1 hour.
В результате проведенного процесса получили на подложке графеновый слой без крупных складок, с площадью переноса около 85%, удельным сопротивлением 600-700 Ом/кв и подвижностью носителей 1000-1200 см2/Вс.As a result of the process, a graphene layer was obtained on the substrate without large folds, with a transfer area of about 85%, a specific resistance of 600-700 Ohm / sq and carrier mobility of 1000-1200 cm 2 / Vs.
Пример 3Example 3
На подложке-доноре из меди выращивают методом CVD графеновый слой, который затем покрывают вспомогательной для переноса графенового слоя пленкой из поликарбоната [поли(бифенол-А карбонат)]. При нанесении его на медную фольгу с выращенным графеновым слоем берут раствор 1,5% поликарбоната в хлороформе. Толщину нанесенного слоя поликарбоната выбирают 1,5 мкм.A graphene layer is grown on a copper donor substrate by CVD, which is then coated with a polycarbonate [poly (biphenol-A carbonate) film auxiliary to transferring the graphene layer. When applying it to a copper foil with a grown graphene layer, a solution of 1.5% polycarbonate in chloroform is taken. The thickness of the deposited polycarbonate layer is chosen to be 1.5 μm.
После чего на вспомогательной для переноса графенового слоя пленке из поликарбоната создают натягивающую рамку, предотвращающую сминание при переносе. Натягивающую рамку выполняют из термоскотча (скотча, адгезия которого уменьшается при нагреве). Для рамки используют термоскотч NITTO DENKO Revalpha (www. Semicorp.com).Then, on the auxiliary film for transferring the graphene layer, a polycarbonate film is created with a tensioning frame that prevents crushing during transfer. The tensioning frame is made of thermal tape (adhesive tape, the adhesion of which decreases when heated). For the frame, use the NITTO DENKO Revalpha thermal tape (www. Semicorp.com).
После изготовления рамки из термоскотча графеновый слой, покрытый вспомогательной для переноса графенового слоя пленкой, отделяют от подложки-донора. Отделение проводят электролитически. В качестве электролита используют водный раствор персульфата натрия (Na2S20s) с концентрацией 1,5%. В качестве катода устанавливают подложку-донор с графеновым слоем и вспомогательной для переноса графенового слоя пленкой, а анод используют из графита. Между катодом и анодом прикладывают напряжение 7 В. Электрохимический процесс проводят 20 мин. Вспомогательную для переноса графенового слоя пленку с графеновым слоем отделяют от подложки-донора за счет образования пузырьков водорода на поверхности подложки-донора в результате электролиза воды.After the frame is made of thermal tape, the graphene layer coated with an auxiliary film for transferring the graphene layer is separated from the donor substrate. The separation is carried out electrolytically. An aqueous solution of sodium persulfate (Na2S20s) with a concentration of 1.5% is used as the electrolyte. As a cathode, a donor substrate with a graphene layer and an auxiliary film for transferring the graphene layer is installed, and the anode is used from graphite. A voltage of 7 V is applied between the cathode and the anode. The electrochemical process is carried out for 20 minutes. A film with a graphene layer, auxiliary to the transfer of the graphene layer, is separated from the donor substrate due to the formation of hydrogen bubbles on the surface of the donor substrate as a result of electrolysis of water.
После отделения от подложки-донора осуществляют перенос на подложку и после переноса графенового слоя, покрытого вспомогательной для переноса графенового слоя пленкой, осуществляют прижим к подложке при условиях, обеспечивающих полную адгезию графенового слоя к подложке. В качестве подложки берут подложку SiO2/Si. Предварительно обрабатывают ее в кислородной плазме для активации поверхности. Для прижима используют оборудование импринт-литографии. Прижим осуществляют при условиях: при давлении 5 атмосфер в течение 5 минут при температуре 30°C. Такой вариант переноса с прижимом обеспечивает достаточно хорошую адгезию графена к подложке.After separation from the donor substrate, transfer to the substrate is carried out, and after the transfer of the graphene layer coated with an auxiliary film for transferring the graphene layer, the film is pressed against the substrate under conditions ensuring full adhesion of the graphene layer to the substrate. As the substrate take the substrate SiO 2 / Si. Pre-process it in oxygen plasma to activate the surface. For clamping, imprint lithography equipment is used. The clamp is carried out under conditions: at a pressure of 5 atmospheres for 5 minutes at a temperature of 30 ° C. This type of transfer with pressure provides a fairly good adhesion of graphene to the substrate.
Натягивающую рамку, предотвращающую сминание при переносе, из термоскотча после переноса графенового слоя и вспомогательной для переноса графенового слоя пленки на подложку удаляют путем нагревания. А после прижима к подложке проводят удаление вспомогательной для переноса графенового слоя пленки из поликарбоната в хлороформе.The tensioning frame, which prevents creasing during transfer, is removed from the thermal tape after transferring the graphene layer and an auxiliary film for transferring the graphene layer to the substrate by heating. And after pressing to the substrate, the auxiliary film for transferring the graphene layer of the film from polycarbonate in chloroform is removed.
В заключение технологического процесса получения приборных графеновых структур производят их обработку при повышенных температурах - при температуре 250°C в атмосфере аргона с водородом в течение 1 часа.In conclusion, the technological process for obtaining instrument graphene structures is processed at elevated temperatures — at a temperature of 250 ° C in an argon atmosphere with hydrogen for 1 hour.
В результате проведенного процесса получили на подложке графеновый слой без крупных складок, с площадью переноса около 70-80%, удельным сопротивлением 900-1100 Ом/кв и подвижностью носителей 900-1200 см2/Вс.As a result of the process, a graphene layer was obtained on the substrate without large folds, with a transfer area of about 70-80%, resistivity of 900-1100 Ohm / sq and carrier mobility of 900-1200 cm 2 / Vs.
Пример 4Example 4
На подложке-доноре из меди выращивают методом CVD графеновый слой, который затем покрывают вспомогательной для переноса графенового слоя пленкой из поликарбоната [поли(бифенол-А карбонат)]. При нанесении его на медную фольгу с выращенным графеновым слоем берут раствор 3% поликарбоната в хлороформе. Толщину нанесенного слоя поликарбоната выбирают 2 мкм.A graphene layer is grown on a copper donor substrate by CVD, which is then coated with a polycarbonate [poly (biphenol-A carbonate) film auxiliary to transferring the graphene layer. When applying it to a copper foil with a grown graphene layer, a solution of 3% polycarbonate in chloroform is taken. The thickness of the deposited polycarbonate layer is chosen to 2 μm.
После чего на вспомогательной для переноса графенового слоя пленке из поликарбоната создают сплошную пленку, обеспечивающую механическую целостность и предотвращающую сминание при переносе. Сплошную пленку выполняют из термоскотча (скотча, адгезия которого уменьшается при нагреве). Для пленки используют термоскотч NITTO DENKO Revalpha ().After that, a continuous film is created on the polycarbonate film auxiliary to the transfer of the graphene layer, which ensures mechanical integrity and prevents creasing during transfer. A continuous film is made of thermal tape (adhesive tape, the adhesion of which decreases with heating). For film use NITTO DENKO Revalpha () thermal tape.
После нанесения сплошной пленки из термоскотча графеновый слой, покрытый вспомогательной для переноса графенового слоя пленкой, отделяют от подложки-донора. Отделение проводят электролитически. В качестве электролита используют водный раствор персульфата натрия (Na2S2O8) с концентрацией 2%. В качестве катода устанавливают подложку-донор с графеновым слоем и вспомогательной для переноса графенового слоя пленкой, а анод используют из графита. Между катодом и анодом прикладывают напряжение 10 В. Электрохимический процесс проводят 30 мин. Вспомогательную для переноса графенового слоя пленку с графеновым слоем отделяют от подложки-донора за счет образования пузырьков водорода на поверхности подложки-донора в результате электролиза воды.After applying a continuous film of thermal tape, the graphene layer coated with an auxiliary film for transferring the graphene layer is separated from the donor substrate. The separation is carried out electrolytically. As the electrolyte, an aqueous solution of sodium persulfate (Na 2 S 2 O 8 ) with a concentration of 2% is used. As a cathode, a donor substrate with a graphene layer and an auxiliary film for transferring the graphene layer is installed, and the anode is used from graphite. A voltage of 10 V is applied between the cathode and the anode. The electrochemical process is carried out for 30 minutes. A film with a graphene layer, auxiliary to the transfer of the graphene layer, is separated from the donor substrate due to the formation of hydrogen bubbles on the surface of the donor substrate as a result of electrolysis of water.
После отделения от подложки-донора осуществляют перенос на подложку и после переноса графенового слоя, покрытого вспомогательной для переноса графенового слоя пленкой, осуществляют прижим к подложке при условиях, обеспечивающих полную адгезию графенового слоя к подложке. В качестве подложки берут подложку SiO2/Si. Предварительно обрабатывают ее в кислородной плазме для активации поверхности. Для прижима используют оборудование импринт-литографии. Прижим осуществляют при условиях: при давлении 60 атмосфер в течение 20 минут при температуре 60°C. Такой вариант переноса с прижимом обеспечивает достаточно хорошую адгезию графена к подложке.After separation from the donor substrate, transfer to the substrate is carried out, and after the transfer of the graphene layer coated with an auxiliary film for transferring the graphene layer, the film is pressed against the substrate under conditions ensuring full adhesion of the graphene layer to the substrate. As the substrate take the substrate SiO 2 / Si. Pre-process it in oxygen plasma to activate the surface. For clamping, imprint lithography equipment is used. The clamp is carried out under conditions: at a pressure of 60 atmospheres for 20 minutes at a temperature of 60 ° C. This type of transfer with pressure provides a fairly good adhesion of graphene to the substrate.
Сплошную пленку из термоскотча после переноса графенового слоя и вспомогательной для переноса графенового слоя пленки на подложку удаляют путем нагревания. А после прижима к подложке проводят удаление вспомогательной для переноса графенового слоя пленки из поликарбоната в хлороформе.A continuous film of thermal tape after transferring the graphene layer and an auxiliary film for transferring the graphene layer to the substrate is removed by heating. And after pressing to the substrate, the auxiliary film for transferring the graphene layer of the film from polycarbonate in chloroform is removed.
В заключение технологического процесса получения приборных графеновых структур производят их обработку при повышенных температурах - при температуре 245°C в атмосфере аргона с водородом в течение 1 часа.In conclusion, the technological process for producing instrument graphene structures is processed at elevated temperatures — at a temperature of 245 ° C in an argon atmosphere with hydrogen for 1 hour.
В результате проведенного процесса получили на подложке графеновый слой без крупных складок, с площадью переноса около 70-80%, удельным сопротивлением 800-700 Ом/кв и подвижностью носителей 1000-1100 см2/Вс.As a result of the process, a graphene layer was obtained on the substrate without large folds, with a transfer area of about 70-80%, resistivity of 800-700 Ohm / sq and carrier mobility of 1000-1100 cm 2 / Vs.
Кроме того, при практической апробации способа отмечено следующее.In addition, with practical testing of the method, the following is noted.
Если из последовательности операций исключить прижим к подложке при условиях, обеспечивающих полную адгезию графенового слоя к подложке, что реализуется, например, использованием штампа при давлении 50 атм и повышенной температуре 60°C, а вместо этого использовать груз, создающий давление 0,25 атм, что не обеспечивает полную адгезию графенового слоя к подложке, то площадь перенесенного графена уменьшится ориентировочно с 80% до 10-20%, и перенесенные слои будут иметь крупные непроводящие складки с остатками поликарбоната.If the clamp to the substrate is excluded from the sequence of operations under conditions that ensure complete adhesion of the graphene layer to the substrate, which is realized, for example, by using a stamp at a pressure of 50 atm and an elevated temperature of 60 ° C, and instead use a load that creates a pressure of 0.25 atm, that does not provide complete adhesion of the graphene layer to the substrate, the transferred graphene area will decrease approximately from 80% to 10-20%, and the transferred layers will have large non-conductive folds with polycarbonate residues.
Если при реализации способа увеличить давление и температуру прижима до 80 атм и 130°C соответственно, то площадь переноса увеличится до 85-90% и его структурное качество улучшится (уменьшится количество складок, замятостей и т.д.).If, when implementing the method, increase the pressure and pressure of the clamp to 80 atm and 130 ° C, respectively, then the transfer area will increase to 85-90% and its structural quality will improve (the number of wrinkles, jams, etc. will decrease).
Если в приведенной схеме технического решения не использовать рамку или сплошную пленку из термоскотча, а работать с голой пленкой поликарбоната, то резко уменьшается площадь структур, с которых возможно осуществить перенос. Без рамки или пленки из термоскотча можно переносить пленки площадью 1-2 см2, тогда как использование рамки позволяет нам работать с пленками 10-15 см2, а применение пленки из термоскотча еще больше увеличивает размер площади.If in the above technical solution scheme not to use a frame or a continuous film of thermal tape, but to work with a bare polycarbonate film, the area of structures from which it is possible to carry out is sharply reduced. Without a frame or film from a thermal tape, films with an area of 1-2 cm 2 can be transferred, while the use of a frame allows us to work with films of 10-15 cm 2 , and the use of a film from a thermal tape further increases the size of the area.
Claims (17)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013120389/28A RU2538040C2 (en) | 2013-04-30 | 2013-04-30 | Method of obtaining instrument graphene structures |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013120389/28A RU2538040C2 (en) | 2013-04-30 | 2013-04-30 | Method of obtaining instrument graphene structures |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2013120389A RU2013120389A (en) | 2014-11-10 |
| RU2538040C2 true RU2538040C2 (en) | 2015-01-10 |
Family
ID=53288377
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2013120389/28A RU2538040C2 (en) | 2013-04-30 | 2013-04-30 | Method of obtaining instrument graphene structures |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2538040C2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2648920C1 (en) * | 2016-12-16 | 2018-03-28 | Автономная некоммерческая образовательная организация высшего образования "Сколковский институт науки и технологий" | Method of thin films based on carbon nanomaterials producing |
| RU2753510C1 (en) * | 2017-10-13 | 2021-08-17 | Чжэцзян Юниверсити | Independent freely located graphene film and method for production thereof |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2400858C1 (en) * | 2009-11-09 | 2010-09-27 | Учреждение Российской академии наук Институт физики полупроводников им. А.В. Ржанова Сибирского отделения РАН (ИФП СО РАН) | Method of producing graphene nano-ribon fet |
| RU2012108624A (en) * | 2009-08-07 | 2013-09-27 | Гардиан Индастриз Корп. | METHODS FOR PERFECTION AND TRANSFER OF HETEROEPITAXIALLY GROWED GRAPHENE FILMS AND PRODUCTS INCLUDING THESE FILMS |
-
2013
- 2013-04-30 RU RU2013120389/28A patent/RU2538040C2/en active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2012108624A (en) * | 2009-08-07 | 2013-09-27 | Гардиан Индастриз Корп. | METHODS FOR PERFECTION AND TRANSFER OF HETEROEPITAXIALLY GROWED GRAPHENE FILMS AND PRODUCTS INCLUDING THESE FILMS |
| RU2400858C1 (en) * | 2009-11-09 | 2010-09-27 | Учреждение Российской академии наук Институт физики полупроводников им. А.В. Ржанова Сибирского отделения РАН (ИФП СО РАН) | Method of producing graphene nano-ribon fet |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| Clean transfer of graphene for isolation and suspension//Y.-C. Lin, C. Jin, J.-C. Lee et al.//ACS Nano, 2011, v.5, pp.2362-2368. * |
| High quality uniform dry transfer of graphene to polymers//E.H. Lock, M. Baraket, M. Laskoski et al.//Nano Lett., 2012, v.12, pp.102-107. Electrochemical delamination of CVD-grown graphene film: toward the recyclable use of copper catalyst//Y. Wang, Y. Zheng, X. Xu et al.//ACS Nano, 2011, v.5, pp.9927-9933 * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2648920C1 (en) * | 2016-12-16 | 2018-03-28 | Автономная некоммерческая образовательная организация высшего образования "Сколковский институт науки и технологий" | Method of thin films based on carbon nanomaterials producing |
| RU2753510C1 (en) * | 2017-10-13 | 2021-08-17 | Чжэцзян Юниверсити | Independent freely located graphene film and method for production thereof |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2013120389A (en) | 2014-11-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Gong et al. | Rapid selective etching of PMMA residues from transferred graphene by carbon dioxide | |
| Kim et al. | Surface energy modification by spin-cast, large-area graphene film for block copolymer lithography | |
| KR102513763B1 (en) | Method for the fabrication and transfer of graphene | |
| Zeng et al. | Fabrication of graphene nanomesh by using an anodic aluminum oxide membrane as a template | |
| US10192971B2 (en) | Polymer on graphene | |
| Lee et al. | Control of graphene field‐effect transistors by interfacial hydrophobic self‐assembled monolayers | |
| EP3259382B1 (en) | Device comprising an ultrathin membrane composed of an atomically-thin 2d material | |
| Liang et al. | Transport characteristics of multichannel transistors made from densely aligned sub-10 nm half-pitch graphene nanoribbons | |
| KR101920718B1 (en) | Graphene device manufacturing apparatus and graphene device manufacturing method using the apparatus | |
| CN107107561B (en) | Graphene and polymer-free method for transferring CVD grown graphene to hydrophobic substrates | |
| Lee et al. | Graphene transfer in vacuum yielding a high quality graphene | |
| Jang et al. | Improved performance and stability of field-effect transistors with polymeric residue-free graphene channel transferred by gold layer | |
| Moon et al. | An eco‐friendly, CMOS‐compatible transfer process for large‐scale CVD‐graphene | |
| Gethers et al. | Holey graphene as a weed barrier for molecules | |
| Jung et al. | Interface engineering for high performance graphene electronic devices | |
| Wu et al. | Synthesis and potential applications of nanoporous graphene: A review | |
| IT201900005030A1 (en) | Method to transfer graphene and two-dimensional materials by means of a self-supporting double-layer polymeric membrane | |
| Seo et al. | Defect-free mechanical graphene transfer using n-doping adhesive gel buffer | |
| Chang et al. | Effects of surface oxidation of Cu substrates on the growth kinetics of graphene by chemical vapor deposition | |
| RU2538040C2 (en) | Method of obtaining instrument graphene structures | |
| Min et al. | Catalyst-free bottom-up growth of graphene nanofeatures along with molecular templates on dielectric substrates | |
| Whitener Jr et al. | Transfer of chemically modified graphene with retention of functionality for surface engineering | |
| WO2017069549A1 (en) | Functionalized graphene structure and preparation method therefor | |
| Nouchi et al. | Gate-controlled photo-oxidation of graphene for electronic structure modification | |
| Xie et al. | Review: Layer-number controllable preparation of high-quality graphene for wide applications |