CN105745173B - 用于在碳化硅上形成石墨烯层的方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于形成石墨烯的方法，所述方法包括：将至少两种金属沉积在碳化硅(SiC)的表面上，所述至少两种金属包括至少一种第一金属和至少一种第二金属；以及在使所述至少一种第一金属与碳化硅中的硅反应的条件下加热SiC及第一金属和第二金属，以形成碳和至少一种稳定的硅化物，并且碳在至少一种稳定的硅化物中及在至少一种第二金属中的相应溶解度足够低，使得通过硅化物反应产生的碳在SiC上形成石墨烯层。

Description

用于在碳化硅上形成石墨烯层的方法
技术领域
本发明涉及用于在碳化硅上形成石墨烯层的方法。
背景技术
碳化硅(SiC)和硅(Si)二者均是用于制造诸如存储器、发光二极管(LED)、微机电***(MEMS)和其他类型器件的产品的半导体材料。在主要考虑在极端环境中器件可靠性情况下，晶体SiC是MEMS换能器的所选材料。然而，由于块体SiC晶片的高成本及其昂贵的体微加工工艺二者，SiC的使用已仅限于少数应用，通常是航空航天工业中见到的那些应用。
然而，如在国际专利申请第PCT/AU2010/000153号(公开号为WO2010/091473)、题为“Achemical vapour deposition system and process”中所描述的，近来已开发了一种新型SiC生长反应器，使得能够在直径高达300mm的Si晶片上沉积薄的、高品质的SiC外延层。该突破已开辟了以合理成本制造具有优异性能的SiC基器件的机会。
对于MEMS而言，Si上的薄膜外延SiC具有巨大潜力，这是因为其使得能够通过已建立的制造工艺(包括硅微加工)实现得益于低成本Si衬底上SiC的机械性能的先进的微换能器。此外，现在容易获得直径最高达300mm的Si晶片，有助于器件制造成本的整体降低。
除了上述内容之外，相对新材料的石墨烯(由二维碳层构成)由于石墨烯的许多令人期望的特性(包括极高的断裂强度及导电性和导热性、润滑特性、光学薄度(使石墨烯适合于电子屏幕)、以及优异的功能性(对于换能器))是当前极其活跃的研究领域。
然而，用于形成石墨烯的现有方法经受许多困难。例如，石墨烯的微机械剥离要求小心使用粘附带来从块体石墨剥离出单个石墨烯片。该方法耗时，仅适合于单个器件，并且被剥离的石墨烯层的厚度分布无法控制。在一个替选方法中，块体晶体SiC中的碳的高温升华产生适合半导体制造方法的高品质的膜，但是块体SiC晶片极昂贵，并且升华方法因所需的高温而不适合Si衬底上的SiC。最后，在金属箔上化学气相沉积(CVD)生长石墨烯产生非常高品质的石墨烯膜，然而，随后需要额外的处理步骤将石墨烯从金属箔转移到期望的衬底上。此外，该方法不符合标准半导体制造方法。
期望的是提供一种用于形成石墨烯的方法，所述方法减轻现有技术的一种或更多种困难，或者至少提供一种有用的替选方案。
发明内容
根据本发明的一些实施方案，提供一种用于形成石墨烯的方法，所述方法包括：
将至少两种金属沉积在碳化硅(SiC)的表面上，所述至少两种金属包括至少一种第一金属和至少一种第二金属；以及
在使所述至少一种第一金属与所述碳化硅中的硅反应的条件下加热所述SiC及所述第一金属和第二金属，以形成碳和至少一种稳定的硅化物，并且所述碳在所述至少一种稳定的硅化物中和在所述至少一种第二金属中的相应溶解度足够低，使得通过所述硅化物反应生成的碳形成设置在所述至少一种稳定的硅化物与剩余的SiC之间的石墨烯层。
在一些实施方案中，碳在所述至少一种第二金属中的相应溶解度低于碳在所述至少一种稳定的硅化物中的相应溶解度。在一些实施方案中，所述第一至少一种金属是镍，并且所述第二至少一种金属是铜。
根据本发明的一些实施方案，提供一种用于形成石墨烯层的方法，所述方法包括：
将Ni/Cu层沉积在碳化硅的表面上，所述Ni/Cu层基本上由镍和铜构成；
加热所得到的结构以使所述镍中的至少一部分与所述碳化硅中的相应部分反应，以形成碳和包括硅化镍和任何剩余的未反应的镍和铜的金属层，其中所述碳为布置在剩余的碳化硅与所述金属层之间的石墨烯层的形式。
在一些实施方案中，所述方法包括去除所述金属层以露出下面的石墨烯层。
在一些实施方案中，所述碳化硅具有布置在衬底上的薄膜的形式。在一些实施方案中，所述衬底为硅衬底。
在一些实施方案中，所述SiC薄膜具有布置在所述硅衬底上的相互隔开的碳化硅的岛的形式。
在一些实施方案中，所述方法包括去除所述衬底在所述碳化硅岛下方的至少一部分，以使所述相互隔开的碳化硅的岛的相应部分被分离(free)。
在一些实施方案中，所述石墨烯层是MEMS换能器的一部分。
在一些实施方案中，所述碳化硅基本上是无定形的。
在一些实施方案中，所述加热步骤在惰性气氛中进行。在一些实施方案中，所述加热步骤在真空下进行。所述真空可以具有约10-4毫巴至10-3毫巴的压力。
在一些实施方案中，所述加热步骤包括将所述SiC及所述第一金属和第二金属加热至至少800℃的温度。在一些实施方案中，所述加热步骤包括将所述SiC及所述第一金属和第二金属加热至约1000℃的温度。在一些实施方案中，所述加热步骤包括将所述SiC及所述第一金属和第二金属加热至约1050℃的温度。
在一些实施方案中，所述加热步骤是快速热处理(RTP)加热步骤。
本文中还描述了一种用于形成石墨烯的方法，所述方法包括：
将至少两种金属沉积在碳化硅的表面上，所述至少两种金属包括至少一种第一金属和至少一种第二金属；以及
在使所述至少一种第一金属与所述碳化硅中的硅反应的条件下加热所述SiC及所述第一金属和第二金属，以形成至少一种稳定的硅化物，并且碳在所述至少一种稳定的硅化物中及在所述至少一种第二金属中的相应溶解度足够低，使得通过所述硅化物反应生成的碳在所述SiC上形成石墨烯层。
碳在所述至少一种第二金属中的相应溶解度可以低于碳在所述至少一种稳定的硅化物中的相应溶解度。所述第一至少一种金属可以是镍，并且所述第二至少一种金属可以是铜。
本文中还描述了一种用于形成石墨烯层的方法，所述方法包括：
将Ni/Cu层沉积在碳化硅的表面上，所述Ni/Cu层基本上由镍和铜构成；
加热所得到的结构以使所述镍的至少一部分与所述碳化硅中的相应部分反应，以形成碳和包括硅化镍和任何剩余的未反应的镍和铜的金属层，其中所述碳为布置在所述剩余的碳化硅与所述金属层之间的石墨烯层的形式。
所述方法可以包括去除所述金属层以露出下面的石墨烯层。
在一些实施方案中，所述碳化硅为布置在衬底上的SiC薄膜。
在一些实施方案中，所述衬底为硅衬底。在一些实施方案中，所述SiC薄膜具有布置在所述硅衬底上的相互隔开的碳化硅的岛的形式。
在一些实施方案中，所述方法包括去除所述衬底在所述碳化硅岛下面的至少一部分，以使所述相互隔开的碳化硅的岛的相应部分被分离。在一些实施方案中，所述石墨烯层是MEMS换能器的一部分。
根据本发明的一些实施方案，提供一种包括通过上述方法中的任何一个方法形成的一个或更多个石墨烯层的结构。
本文中还描述了一种用于形成石墨烯层的方法，所述方法包括：
将Ni/Cu层沉积在碳化硅表面上，所述Ni/Cu层基本上由镍和铜构成；
加热所得到的结构以使所述镍的至少一部分与所述碳化硅中的相应部分反应，以形成碳和包括硅化镍和任何剩余的未反应的镍和铜的金属合金层，其中所述碳具有布置在所述剩余的碳化硅与所述金属合金层之间的石墨烯层的形式。
本文中还描述了一种用于形成石墨烯层的方法，所述方法包括：
将至少两种金属沉积在碳化硅表面上，所述至少两种金属包括形成至少一种稳定的硅化物的第一至少一种金属，和其中碳的溶解度低的第二至少一种金属，使得当在惰性环境中加热时，所述第一至少一种金属与所述碳化硅中的硅反应以形成所述至少一种稳定的硅化物，并且碳在所述第二至少一种金属中的低溶解度使剩余的碳以石墨形式沉淀。
附图说明
仅通过示例并且参照附图来在下文中描述本发明的一些实施方案，其中：
图1是附着于硅晶片的SiC悬臂结构的扫描电子显微图像；
图2是根据本发明的一些实施方案的用于形成石墨烯层的方法的流程图；
图3是在图2的方法的不同阶段处的晶片的示意性截面侧视图的组；
图4是使用图2和图3的方法制造的石墨烯器件的整个晶片的照片；
图5是根据图2的方法处理的样品的放大倍率逐渐增加的三个截面透射电子显微(XTEM)图像的组，并且示出了设置在SiC层与金属盖层之间的石墨烯层；
图6和图7分别是作为两片石墨烯层和Ni-Cu膜的电流的函数的薄层电阻的图；
图8和图9是示出了用于对通过图2的过程形成的石墨烯层进行粘附能量测量的布置的示意图；
图10是用于根据使用图8中示出的布置测量的对相邻于石墨烯层的界面进行剥离(层分离)的能量释放率的图；
图11是表示作为各个样品的Ni金属层的初始厚度的函数的、通过图2的过程形成的石墨烯层的缺陷密度(如使用拉曼光谱评估的)的图。
具体实施方式
本文中描述的是用于在SiC与至少两种金属的组合(包括至少一种第一金属和至少一种第二金属)之间形成石墨烯层的新方法，该方法包括：在使至少一种第一金属与碳化硅中的硅反应的条件下加热SiC及第一金属和第二金属以形成至少一种稳定的硅化物，并且其中，碳在至少一种稳定的硅化物中及在至少一种第二金属中的相应溶解度足够低，使得通过硅化物反应生成的碳在SiC与上覆金属/硅化物之间形成石墨烯层。所述至少一种第二金属可以被选为使得碳在至少一种第二金属中的相应溶解度低于碳在至少一种稳定的硅化物中的相应溶解度。
在一些实施方案中，至少两种金属的组合是Ni和Cu的组合。在一些实施方案中，SiC是无定形的。在另一些实施方案中，SiC为晶体。在一些实施方案中，SiC是支承在衬底(可以是或可以不是硅衬底)上的SiC的薄膜的形式。在一些实施方案中，SiC是在(100)或(111)Si表面上的3C-SiC的薄膜的形式。可以使用如在WO2010/091473、题为“A chemicalvapour deposition system and process”(其全部内容据此通过引用并入)中描述的方法和设备在Si晶片上形成SiC薄膜。
另外，可以使用诸如在澳大利亚临时专利申请第2013902931号、题为“A siliconcarbide etching process”(其全部内容据此通过引用并入)中所描述的方法来图案化和蚀刻SiC薄膜，以形成可以用作为传感器和/或换能器的微加工结构(其可以是独立式的)。图1是这样的结构的扫描电子显微图像。
在一些实施方案中，Ni和Cu的组合被沉积在SiC的表面上(例如，通过溅射或热蒸镀)。在一些实施方案中，Ni首先被沉积在SiC表面上，随后Cu被沉积在Ni上。在一些实施方案中，SiC在沉积这些金属之前被图案化，以在衬底上形成相互隔开的SiC岛。
在所述实施方案中，随后将所得到的结构在基本上惰性的环境(例如，10-3毫巴或更小，优选10-4毫巴至10-3毫巴的真空，因此存在一些氧气；或者惰性气氛如氩)中加热至至少800℃的温度(在约1000℃的温度下获得最佳结果)，以便Ni与下面的SiC经历固相反应。使用该方法，已发现最佳品质的石墨烯层是在约1050℃的温度下形成的。在这些条件下，形成了两种反应产物：硅化镍(其化学计量取决于温度)和元素碳(C)。C在硅化物中的低溶解度使得形成一个或更多个石墨烯片形式的碳的薄层或膜。Cu的存在还降低了C的总溶解度，并且发现石墨烯的结晶度增加。
如图3和图5所示，石墨烯层形成在SiC层与金属层之间，所述金属层由通过反应生成的硅化物和初始金属的任何剩余部分构成。该金属层可以随后被去除(例如，通过湿法蚀刻)以露出石墨烯。由于石墨烯直接形成在SiC上，所以所述方法避免了对于手工转移石墨烯膜的任何需要(其是其他方法的显著局限)，并且有助于与石墨烯电接触。实际上，发现通过本文中所述方法形成的石墨烯膜具有相对于转移的石墨烯膜的显著改进的导电性，并且在用于上述SiC/石墨烯换能器的情况下，有效地未改变这样的换能器的共振频率。
在一个实施例中，如图2的流程图和图3的示意性截面侧视图所示，该方法以步骤202开始：得到由单晶硅衬底304(在该实施例中，为(111)取向)上外延SiC的薄膜302构成的复合衬底或晶片(图3A)。在步骤204处，使用标准光刻来图案化SiC膜302。即，通过在样品之上沉积光致抗蚀剂306的层，并且使光致抗蚀剂306的所选区域曝光于UV光(图3B)，然后使光致抗蚀剂306显影，以使仅光致抗蚀剂的所选区域310保留在样品上，如图3C中所示。接着，通过蚀刻去除SiC层302的露出的区域，以形成由光致抗蚀剂310覆盖的相互隔开的SiC岛308(图3D)。继而将剩余的光致抗蚀剂310从样品剥去，仅留下如图3D中所示的SiC岛308。
在步骤206处，在样品之上沉积Cu和Ni的薄的金属合金层312，如图3E中所示。在步骤208处，在基本上惰性环境(例如，在10-4毫巴至10-3毫巴的部分真空下)中将整个样品加热至约1050℃的温度1个小时的时段，这使得在SiC与金属合金层312之间的界面处形成石墨烯314层，如上所述并如图3F中所示。
在步骤210处，从样品中去除(在该实施例中，通过Freckle蚀刻)所得到的金属层316(由通过金属中的至少一种金属与SiC反应形成的硅化物和任何剩余的合金构成)，以露出石墨烯314并且产生图3G中所示的结构。最后，在步骤212处，可以使用进一步的图案化步骤和蚀刻步骤来选择性地去除硅衬底304在各个SiC/石墨烯岛的一部分下方的部分，以部分分离该部分并形成如图3H中所示的悬置结构318(其可以是例如线形悬臂，或者更复杂的结构，例如图1和图4中所示的那些)。或者，可以通过蚀刻掉衬底304在该结构下面的全部以完全分离该结构，以形成SiC上石墨烯的单一化结构。
表1对针对(i)通过本文中所述的方法得到的SiC上的石墨烯膜，和(ii)裸SiC膜执行的霍尔效应测量的结果进行比较，表明通过向SiC膜添加石墨烯膜，所得到的双层结构呈现出数量级更低的薄层电阻(Rs)，并且电荷载流子迁移率(μ)增加10倍。在该实施例中，通过在约10-3毫巴的压力下、在真空炉中将样品加热至约1050℃的温度约1个小时的时段而在SiC(111)上形成石墨烯。
表1
晶体SiC上的石墨烯 仅晶体SiC
薄层电阻R<sub>s</sub> 2.1×10<sup>2</sup>Ω/□ 7.1×10<sup>4</sup>Ω/□
空穴迁移率μ<sub>H</sub> 340cm<sup>2</sup>V<sup>-1</sup>s<sup>-1</sup> 36cm<sup>2</sup>V<sup>-1</sup>s<sup>-1</sup>
图5包括与上述样品类似(但是SiC为(100)取向，并且在10-3毫巴的压力下加热至约1100℃的温度约1个小时)的样品的不同放大倍率下的三截面透射电子显微(XTEM)图像。图像示出沉积为针对TEM制备的样品的一部分的下面的硅衬底502、SiC膜504、以及上覆金层506，并且在最高分辨率的图像中，石墨烯层508在该实施例中为具有约0.9nm的厚度的双片形式。
图6是图5中所示的～1nm的石墨烯层(双片)508的作为穿过其的电流的函数的垂直602和水平604薄层电阻的图。出于比较目的，图7是垂直702和水平704薄层电阻的相应的图，但是为针对具有约20nm的大得多的厚度的Ni-Cu膜。考虑到所测量的这两层的薄层电阻类似，但是金属膜的厚度在数量级上更大，所以立即明显的是，石墨烯的电阻率比(氧化)金属膜的电阻率大得多。实际上，石墨烯层的电阻率经计算为约2×10-8Ω-m，而金属膜的电阻率为约4×10-7Ω-m(其约等于钛的电阻率)。考虑双片石墨烯层的原子尺度的厚度，其电阻率明显非常低。例如，即使可以沉积均匀的～1nm厚的金(导电性最好的金属之一)层，但是其电阻率由于电子平均自由程下面的空间限制而比块体金的电阻率大至少10倍。任何其他金属会经受部分或全部的氧化。因此，明显的是，通过本文中所述的方法制造的石墨烯层的特性特别有利。
最后，从图6中的数据显见的石墨烯薄层电阻对电流的相对不灵敏性表明石墨烯相比于图7的氧化金属层经受远小得多的焦耳加热(如通过图中的薄层电阻数据的正斜率所示)。因此，通过本文中所述的方法形成的石墨烯传导片可以具有相对于具有类似物理尺寸的金属层明显更高的导热率和提高的可靠性。换言之，所述石墨烯层对于某些应用可以使得能够实现前所未有的小型化水平。
如预期，通过本文中所述的工艺原位形成的石墨烯层具有相比于从石墨转移的石墨烯层更优异的粘附性。图8是示出了四点弯曲测试的配置的示意图，四点弯曲测试用于测量夹在至少一个顶层804与至少一个底层806之间的石墨烯层802的粘附能量。向外层804、806施加如通过图8中的箭头808表示的基本相反的力最终使最顶层804裂开(如图9中所示)，并且可以测量石墨烯层807从紧邻的层804、806的分离以定量评估粘附能量。
图10是指示如上所述形成的石墨烯层(SiC(111)，在1100℃下炉加热1小时)的粘附能量的图，所述粘附能量使用图8和图9中示出的一般布置根据所施加的机械负载以获得稳态界面裂纹扩展或“位移”算出。在该示例中，石墨烯(被通过PVD沉积的500nm的Si膜覆盖)与SiC膜的粘附能量预计远大于石墨烯膜非原位生长并随后被转移至SiO2衬底的已被测量为约0.45J m-2的的粘附能量，如S.P.Koenig,N.G.Boddeti,M.L.Dunn,and J.S.Bunch,Nature Nanotechnology 6(543-546)(2011)中所述。
虽然石墨烯层可以以在SiC表面上仅使用Ni的一般方式形成，但是发明人已确定添加其中碳的溶解度非常低的至少一种第二金属(例如，Cu)提高了如通过拉曼光谱测量的石墨烯层的结晶度。
图11是表示作为沉积在SiC上的初始金属层的厚度的函数使用本文中所述的方法形成的石墨烯层的质量的图，另外对以下进行比较：(i)使用(100)和(111)Si衬底，(ii)仅使用镍和使用镍+铜作为初始金属层，以及(iii)使用常规炉处理和快速热处理(RTP)。
在该实施例中，使用拉曼光谱法，特别地使用现有技术中已知为“ID/IG比”的测量(其是如在A.C.Ferrari和D.M.Basko，Nature Nanotechnology8,235(2013)中描述的对石墨烯层的缺陷密度的测量)来评估石墨烯层的品质。因此，完美的石墨烯层将具有接近零的ID/IG比。
图11中的数据示出，虽然对金属膜厚度仅存在相对弱的相关性，但是在金属膜包含镍和铜二者而非仅镍的情况下，石墨烯层中的缺陷密度减小到约二分之一。另外，数据显示相对于硅衬底具有(100)取向的情况，石墨烯层的品质在生长在形成在具有(111)取向的硅衬底上的SiC膜上的情况下劣化。
最后，数据显示，在样品使用快速热处理(在该实施例中，在1100℃下4分钟)加热而非炉加热的情况下，石墨烯层的品质得到巨大提高(在该实施例中，提高约四倍(符号1102))。另外，在使用RTP形成的情况下所得到的石墨烯层的均匀性提高，如从图5中小于用来表示数据点的符号尺寸的相应符号上的误差条明显看出。
最后，本文中描述的方法提供了在晶片尺度上在硅上微制造石墨烯/SiC器件的第一可行途径。
相比于在金属箔上通过CVD生长石墨烯层的现有技术方法，所描述的方法产生了品质更低的石墨烯层。反应之后的衬底表面比反应之前明显更粗糙(～3nm RMS粗糙度对比～40nm RMS粗糙度)。然而，该粗糙度的影响取决于应用。例如，该粗糙度不应适合于制造换能器，但是可以更适合于其他电子应用。
所述方法相比于升华方法在相对低的温度下形成石墨烯(～1000℃相对于后者的1300℃)，并且可以在外延SiC膜上生产高品质的石墨烯。
所述方法可扩展用于在大规模制造水平上制造用于微器件和纳米器件的由一个或更多个石墨烯片构成的石墨烯层。已经证实可以使用标准半导体处理方法来制造晶片上的石墨烯/SiC换能器器件。此外，不需要额外的光刻(石墨烯的自对准图案化)，使处理成本低。
通过所述方法制造的石墨烯层特别适用于石墨烯具有强大优点的先进技术(包括化学传感和机械传感)，以及其非线性光学，特别是饱和吸收特性，以显著更低的成本优于竞争技术的光学应用。使用所述方法的石墨烯器件的制造是自对准的，并且可以扩展至大的晶片尺寸。作为处理技术，所述方法可以在大范围的应用中使用并进一步发展，包括石墨烯微换能器(MEMS的子集)、以及非线性光学器件。
[56]对于本领域技术人员明显的是，在不脱离本发明的范围的情况下可以进行许多修改。

Claims (19)

1.一种用于形成石墨烯的方法，包括：
将至少两种金属沉积在碳化硅(SiC)的表面上，所述至少两种金属包括至少一种第一金属和至少一种第二金属；以及
在使所述至少一种第一金属与所述碳化硅中的硅反应的条件下加热所述SiC及所述第一金属和第二金属，以形成元素碳和至少一种稳定的硅化物，并且所述碳在所述至少一种稳定的硅化物中以及在所述至少一种第二金属中的相应溶解度足够低，使得通过所述硅化物反应生成的所述碳形成在所述SiC与通过所述硅化物和所述至少两种金属的任何剩余部分构成的金属层之间的石墨烯层。
2.根据权利要求1所述的方法，其中碳在所述至少一种第二金属中的相应溶解度低于碳在所述至少一种稳定的硅化物中的相应溶解度。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述至少一种第一金属为镍，所述至少一种第二金属为铜。
4.一种用于形成石墨烯层的方法，包括：
将Ni/Cu层沉积在碳化硅的表面上，所述Ni/Cu层基本上由镍和铜构成；
加热所得到的结构以使所述镍中的至少一部分与所述碳化硅中的相应部分反应，以形成碳和包括硅化镍和任何剩余的未反应的镍和铜的金属层，其中所述碳具有布置在剩余的碳化硅与所述金属层之间的石墨烯层的形式。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，包括去除所述金属层以露出下面的石墨烯层。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中所述碳化硅具有布置在衬底上的薄膜的形式。
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述衬底为硅衬底。
8.根据权利要求7所述的方法，其中所述SiC薄膜具有布置在所述硅衬底上的相互隔开的碳化硅岛的形式。
9.根据权利要求8所述的方法，包括去除所述衬底的至少在所述碳化硅岛下方的部分，以使所述相互隔开的碳化硅岛的相应部分被分离。
10.根据权利要求1至4和7至9中任一项所述的方法，其中所述石墨烯层是MEMS换能器的一部分。
11.根据权利要求1至4和7至9中任一项所述的方法，其中所述碳化硅基本上是无定形的。
12.根据权利要求1至4和7至9中任一项所述的方法，其中所述加热的步骤在惰性气氛中进行。
13.根据权利要求1至4和7至9中任一项所述的方法，其中所述加热的步骤在真空下进行。
14.根据权利要求13所述的方法，其中所述真空具有约10-4毫巴至10-3毫巴的压力。
15.根据权利要求1至4和7至9中任一项所述的方法，其中所述加热的步骤包括将所述SiC及所述第一金属和第二金属加热至至少800℃的温度。
16.根据权利要求1至4和7至9中任一项所述的方法，其中所述加热的步骤包括将所述SiC及所述第一金属和第二金属加热至约1000℃的温度。
17.根据权利要求16所述的方法，其中所述加热的步骤包括将所述SiC及所述第一金属和第二金属加热至约1050℃的温度。
18.根据权利要求1至4和7至9中任一项所述的方法，其中所述加热的步骤是快速热处理(RTP)加热步骤。
19.一种包括一层或更多层的石墨烯的结构，所述一层或更多层的石墨烯通过根据权利要求1至18中任一项所述的方法形成。
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