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龙图腾网恭喜哈尔滨工业大学申请的专利一种晶圆级单晶石墨烯异质结及其直接生长方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115948798B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-04-04发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202211424792.6，技术领域涉及：C30B29/02；该发明授权一种晶圆级单晶石墨烯异质结及其直接生长方法是由张甲;胡平安;张欣;李松霖;梁帅;吴博轩;李洋设计研发完成，并于2022-11-14向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种晶圆级单晶石墨烯异质结及其直接生长方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种晶圆级单晶石墨烯异质结及其直接生长方法，属于二维材料异质结制备技术领域。本发明解决了现有晶圆级单晶石墨烯六方氮化硼石墨烯异质结薄膜制备困难的问题。本发明采用化学气相沉积法，在单晶金属催化剂表面，先生长六方氮化硼，然后在其上表面和下表面分别生长石墨烯，形成单晶石墨烯六方氮化硼石墨烯异质结薄膜，且生长的六方氮化硼和石墨烯均为单晶结构，且层数从单层到多层均可以控制，石墨烯异质结尺寸由金属催化剂的尺寸决定，可达晶圆级。

本发明授权一种晶圆级单晶石墨烯异质结及其直接生长方法在权利要求书中公布了：1.一种晶圆级单晶石墨烯异质结直接生长方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，将多晶金属箔进行预处理，得到单晶金属箔；S1中多晶金属箔为铜、镍、铁、钨、钼中一种元素构成的单质或多种元素组成的合金；S2，在单晶金属箔表面，利用晶向诱导的方式生长取向一致的六方氮化硼单晶晶畴，进一步延长生长时间，使单晶晶畴无缝连接，形成与单晶金属箔衬底尺寸大小一致的单晶六方氮化硼薄膜；在两温区水平管式炉中，将5mg氮硼源置于气流上游温区1，将一片单晶金属箔置于气流下游温区2，进行原料蒸发和六方氮化硼生长；S3，在高温条件下，利用单晶金属箔表面蒸发的金属蒸汽，催化裂解碳前驱物，并在六方氮化硼上表面外延生长石墨烯薄膜，形成六方氮化硼石墨烯垂直异质结；S3中形成六方氮化硼石墨烯异质结薄膜的方法为：在S2完成后，将温区1中氮硼源更换为碳前驱物，并将温区1和温区2的温度设置为900-1050℃，载气流量设置为为氢气和氩气比为10sccm:100sccm，反应10-60min，在六方氮化硼上表面生长出单晶石墨烯薄膜，从而形成六方氮化硼石墨烯垂直异质结；S3中碳前驱物为甲烷、乙烷或丁烷；S4，采用催化裂解方法使碳源裂解的碳原子在单晶金属箔内部溶解，在降温过程中从单晶金属箔与六方氮化硼界面析出，并在六方氮化硼晶向诱导作用下外延生长，在单晶金属箔与六方氮化硼薄膜之间形成单晶石墨烯薄膜，形成石墨烯六方氮化硼异质结薄膜，从而实现了在单晶金属箔衬底上生长出单晶的石墨烯六方氮化硼石墨烯垂直异质结薄膜，简称石墨烯异质结；S4中在单晶金属箔与六方氮化硼薄膜之间形成单晶石墨烯薄膜的方法为：在S3反应完成后，将两温区水平管式炉反应腔室的气压调整为1-10Pa，然后在流量为1-10sccm的氢气保护下，将温区1和温区2的温度同时降低至800-950℃，然后降低氢气流量至1-10sccm，并通过氢气载入碳源，反应0.5-5h；最后以5-10℃min速度将温区1和温区2同时降至室温；S4中碳源为乙炔或乙醇。

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