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摘要：一种提高钒氧化物低温催化生长石墨烯质量的方法，属于材料制备技术和半导体光电集成领域。催化层良好的表面形貌与晶格结构对高质量石墨烯的生长至关重要，利用V靶通过溅射‑氧化制备的V2O5薄膜成膜均匀连续，表面粗糙度较小，较直接溅射的V2O5薄膜在001晶面方向具有明显的择优取向，提升了V2O5薄膜的单晶化程度。将氧化法制备的V2O5薄膜样片放入PECVD中生长石墨烯，在结束生长后通入大流量的H2，H离子对石墨烯生长缺陷和杂质的刻蚀，实现对石墨烯质量的进一步提升。通过这两种途径，有效提高了石墨烯的质量，且生长温度可以降低至300℃。
主权项：1.一种提高钒氧化物低温催化生长石墨烯质量的方法，其特征在于，利用V氧化成的V2O5薄膜作为石墨烯催化层，以及在生长完石墨烯后，通入大流量H2，利用H离子对石墨烯生长缺陷和杂质的刻蚀，实现对石墨烯质量的进一步提升，最终可得到均匀的大面积石墨烯薄膜；主要工艺步骤包括如下：1清洗SiSiO2衬底片，去除表面吸附的灰尘和油脂；2用掩膜版对基片进行光刻和显影，露出预期图案；3用磁控溅射设备沉积金属V；4剥离，得到图形化的溅射金属薄层；5置入快速退火炉，通入O2，以300℃min-1升温至400℃，保持10-20min优选15min，然后再以300℃min-1降温至100℃以下，将其取出，此时表面为V2O5薄膜；6再将其放置于立式冷壁PECVD中，生长石墨烯；以200℃min-1的升温速率加热到300℃，压强10mbar，通入气体Ar：H2和CH4，其中Ar：H2：CH4的流量比＝960：20：5，H2流量为20sccm；同时点燃等离子体，生长5min，然后关闭CH4，将H2流量升高到200sccm，在此大H2流量下保持12min，再关闭等离子体，然后以300℃min-1的降温速率冷却至100℃，关闭H2，关闭Ar；7生长结束后，待机器冷却至100℃以下打开腔室，取出样片，得到具有图形化的石墨烯。
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百度查询： 北京工业大学 一种提高钒氧化物低温催化生长石墨烯质量的方法
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