碳化硅外延石墨烯方法生長設(shè)備研制與工藝探索.pdf

1、石墨烯被稱為在未來極有可能取代目前大部分半導體材料,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,熱力學和化學性質(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設(shè)備研制,此設(shè)備可對石墨烯生長過程中的關(guān)鍵參數(shù)進行方便的配置,控制工藝流程,提供一個多種方法實現(xiàn)石墨烯生長的解決方案,為優(yōu)化石墨烯生長流程,研究大面積高質(zhì)量石墨烯制備提供便利的平臺。
　　針對以上石墨烯制備的問題,本文第一簡單闡述了石墨烯的性質(zhì)和制備方法,簡單分析了制備過程中對設(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問題。
　　第三,通過了解目前已有的外延設(shè)備,分析它們的優(yōu)缺點,結(jié)合碳化硅襯底高溫外延石墨烯和氯化CDC法制備過程對工藝的需求,提出一個通過軟硬件實現(xiàn)的解決方案。此方案選擇參數(shù)定制化設(shè)備,