碳化硅外延石墨烯方法生長(zhǎng)設(shè)備研制與工藝探索.pdf

1、石墨烯被稱為在未來(lái)極有可能取代目前大部分半導(dǎo)體材料,延續(xù)后摩爾定律的新型材料。由于石墨烯本身具備多種特殊性質(zhì),特別是其物理性質(zhì),電學(xué),熱力學(xué)和化學(xué)性質(zhì)自然而然使其成為制造集成電路的理想材料。目前,科學(xué)家正致力于研究從不同制備石墨烯方法中,找出一種最有效的能夠獲得大面積和高質(zhì)量石墨烯方法,且與當(dāng)下成熟的集成電路材料制備工藝相互兼容。在眾多制備方法中,碳化硅襯底上高溫外延石墨烯,氯化碳化合物得到CDC(carbon derive carbi

2、de)這兩種方法得到越來(lái)越多的關(guān)注。本文主要闡述了基于碳化硅襯底高溫外延石墨烯的石墨烯生長(zhǎng)設(shè)備研制,此設(shè)備可對(duì)石墨烯生長(zhǎng)過(guò)程中的關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行方便的配置,控制工藝流程,提供一個(gè)多種方法實(shí)現(xiàn)石墨烯生長(zhǎng)的解決方案,為優(yōu)化石墨烯生長(zhǎng)流程,研究大面積高質(zhì)量石墨烯制備提供便利的平臺(tái)。
　　針對(duì)以上石墨烯制備的問(wèn)題,本文第一簡(jiǎn)單闡述了石墨烯的性質(zhì)和制備方法,簡(jiǎn)單分析了制備過(guò)程中對(duì)設(shè)備的需求。闡述目前石墨烯研究狀況和研究的意義。
　　第二,

3、深入分析了碳化硅襯底高溫外延石墨烯的制備機(jī)理以及工藝步驟,從工藝步驟中提取出此工藝中的可控因素和對(duì)石墨烯質(zhì)量的影響;分析了氯化CDC制備石墨烯的工藝步驟。接著概述了結(jié)合發(fā)展歷史和現(xiàn)狀,整合以上需求,進(jìn)行合理設(shè)備研制,最后總結(jié)了設(shè)備研制需注意的幾個(gè)問(wèn)題。
　　第三,通過(guò)了解目前已有的外延設(shè)備,分析它們的優(yōu)缺點(diǎn),結(jié)合碳化硅襯底高溫外延石墨烯和氯化CDC法制備過(guò)程對(duì)工藝的需求,提出一個(gè)通過(guò)軟硬件實(shí)現(xiàn)的解決方案。此方案選擇參數(shù)定制化設(shè)備,