以化學氣相沈積法控制單層與雙層石墨於圖紋化矽基板之成長

Controlled Growth of Single-Layer and Double-Layer Graphene Sheets on Patterned Silicon Wafers

呂俊頡(Chun-Chieh Lu)

指導教授 ： 邱博文

國立清華大學/電機資訊學院/電子工程研究所/碩士(2009年)

摘要

目前製備單層石墨的方式最主要是利用機械剝離 (mechanical exfoliation) 的方式，但是這種方法不僅耗時，需要大量人力之外，也無法與半導體製程相容，因此本論文嘗試利用最常見的化學氣相沈積法 (Chemical vapor deposition, CVD)，來發展出簡單快速的單層石墨成長技術，並且逐漸改善問題，使得這套成長技術不僅能夠與半導體製程相容，且可以穩定地控制成長大量的高品質單層或雙層石墨，進而延展到單層石墨元件的製備。另外，我們也藉由一系列拉曼光譜的統計，分析各種拉曼光譜的結果，進而瞭解石墨與基板間的交互作用情況，也瞭解石墨的成長機制，對於實現日後在生產線上的運作會更有幫助。

此外，由於機械剝離方式製備的單層石墨面積不大，在試片上定義其位置不易，不利於之後的製程。而本實驗所成長出的單層石墨不僅面積頗大，有利於微影技術，加上其顏色對比鮮明，利用光學影像即可非常容易地定義其位置，在實際製程上節省不少時間。只要將催化劑移除後，便可以快速製備單層石墨元件。而本實驗的特色就是在鎳薄膜上輕易定義出單層石墨的位置，之後的製程也可完全針對同一片單層石墨上，不用轉換到其他的試片，也就是說，此種製程比較能夠符合業界生產線上的作業，我們只需要將鎳薄膜移除即可完成元件的製備。

關鍵字

單層石墨

參考文獻

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