中，并然后在具有流动的HjPAr (或He)的环境压强下被加热直到1000° C。在将反应气体混合物(对于Ni而言CH4: H2: HR =250: 325:1OOOsccm 以及对于 Cu 而言 CH4: H2: He = 50: 15:1OOOsccm)流动大约五分钟后，样本被快速冷却至室温。在Ni催化剂上生长的石墨烯层的平均数量范围从3至8，这取决于反应时间和冷却速率。另一方面，单和双层石墨烯主要在Cu催化剂上生长。为了产生晶圆规模的石墨烯器件，可以使用可以即时蚀刻金属层的转移方法。诸如软聚(二甲基硅氧烷)(PDMS)印模(stamp)和热释放带的聚合物支撑被附着到在金属层上生长的石墨烯膜。附着到衬底的支撑然后被浸泡在水中。在几分钟后，通过金属与S12之间的水干预，支撑/石墨烯/金属层从S12脱离。温和的超声作用增强水的穿透率。用FeCl3S液浸泡分离的支撑/石墨烯/金属层以移除金属层，并然后产生的在聚合物支撑上的石墨烯膜准备好转移到任意衬底上。转移印刷将这些膜输送到聚合物(PET)膜或橡胶衬底上。为了改进转移性能，诸如光可固化环氧树脂膜的附加粘合层可以是有帮助的。最后，可以采用常规的光刻和利用O2等离子体的反应离子蚀刻(RIE)来图案化用于器件应用的石墨烯膜。可替代地，可以在金属层的脱离和蚀刻之前，以相同的方式对金属/Si02/Si晶圆上的石墨烯预先图案化。
[0033]在图5中示意性图示的方法也可以视为用于制造电气器件的方法，其中，该方法包括提供第一金属衬底432和第二金属衬底434。第一金属衬底432和第二金属衬底434横向地彼此邻近。单层石墨烯部分102形成在第一金属衬底432的表面(或界面，参见图7)处。多层石墨烯结构104形成在第二金属衬底434的表面(或界面，参见图7)处。如图2B中所示的，然后，将石墨部分106形成在多层石墨烯结构104的表面处。
[0034]图6不意性不出了可以如何防止第一金属432和第二金属434的合金的形成，即使对于这样的情形也是如此:其中如果第一和第二金属将具有公共界面，则过程参数可能导致第一金属432和第二金属434的合金的形成。如在图6中示意性图示的，扩散阻挡层533提供在第一金属432和第二金属434之间。例如，扩散阻挡层的横向宽度一一即将第一金属432与第二金属434分离的宽度——可以从Inm到20nm变动。例如，扩散阻挡层533可以使用所谓的间隔技术来结构化，这使得有可能以指示的大小范围创建优良的结构。扩散阻挡层533可以包括例如氮化硅。
[0035]当执行石墨烯CVD时，扩散阻挡层533的相对窄的宽度使得对于单层石墨烯部分102和对于多层石墨稀结构104而言有可能分别延伸超过第一金属432和第二金属434的边缘。因此，单层石墨烯部分102和多层石墨烯结构104可以一起生长，从而可以防止上述间隙的形成。该生长可以通过从金属层342和343蒸发金属来促进。还可以有可能的是，针对扩散阻挡层533的材料选择促进石墨烯跨越扩散阻挡层533的生长。
[0036]在图6中的底部图片示出了在其已经从临时衬底410转移到最后衬底10之后的单层石墨烯部分102和多层石墨烯结构104的组合结构。
[0037]图7示意性图示了根据其石墨烯可以通过使用合适的金属衬底和合适的过程控制而被直接沉积在任意衬底上的可替代过程。第一金属衬底432和第二金属衬底434被直接提供在最后衬底10的表面处。如图5中那样，第一金属衬底432和第二金属衬底434在横向方向直接彼此相邻。可替代地，还有可能提供扩散阻挡层，如图6中所示意性图示的。取决于石墨烯CVD的过程参数，单层石墨烯部分102和多层石墨烯结构104可以分别形成在第一金属432与衬底10之间以及在第二金属434与衬底10之间的界面处。该行为可以通过足够数量的碳原子经过第一和第二金属432、434的扩散来解释。注意，单层石墨烯和/或多层石墨烯也可以形成在第一和第二金属432、434的暴露表面处；然而，这些将在后续过程步骤中连同第一和第二金属432、434 —起被移除，其结果在图7的底部图片中示出。在图7中示意性示出的方法可以称为在衬底(例如，氧化硅)上的石墨烯的直接生长。例如，可以获得掺杂密度受控的六边形石墨烯。该过程可以利用快速加热等离子体CVD。用于在S12衬底上直接生长载流子密度受控石墨烯的无转移方法可以通过快速加热等离子体化学汽相沉积(RH-PCVD)来实现。通过使用该方法，具有六边形域的高质量单层石墨烯片可以选择性地在Ni膜与S1ji底之间生长。该方法依赖于相对薄的Ni层和快速加热等离子体CVD。薄Ni膜沉积在Si02/Si衬底上。接下来，执行等离子体CVD。碳原子在Ni膜中扩散并且石墨烯优选地沿着Ni和S12层之间的界面生长。通过使用化学蚀刻技术来移除Ni膜，Si02/Si衬底上的石墨烯实现。可以预期使用铜Cu替代镍Ni的类似的行为，其中不同之处在于获得多层石墨烯结构。该直接生长典型地也应该对于具有注入的C或插入在Ni中的C层或混合到Ni膜中的C (例如，共溅射)的Ni膜工作。在高过程温度，应力迀移和金属蒸发可以在Cu膜中形成空隙(void)中扮演重要作用。当使用相对薄的Cu膜(例如，类似于Ni膜的厚度，即，<100 nm)时，这样的薄Cu膜有可能(完全)变换成纳米岛(nanoisland)，并且结果石墨烯生长可能没有实现。对此的一个可能原因可能是Cu的熔点与Ni的熔点相比更低。另一个可能的原因可能是在Cu与Ni的扩散动力学中的差异。看来有可能的是，当使用相对厚的Cu膜(若干微米)时可以避免这样的问题。
[0038]根据实现的至少一些可能的示例，用于制造电气器件的方法可以包括在衬底10(或410)上形成单层石墨烯部分102。该方法还可以包括在衬底10、410上形成与单层石墨烯部分102横向相邻并且接触单层石墨烯部分102的多层石墨烯衬底104。可以提供接触多层石墨稀结构104的表面的石墨部分106、206。根据实现的至少一些示例，在形成单层石墨烯部分102和多层石墨烯结构104之前，可以执行提供石墨部分206的步骤。
[0039]单层石墨烯部分102和多层石墨烯结构104可以并发地/同时地形成。石墨部分106、206可以在与单层石墨烯部分102的延伸平行的方向上与单层石墨烯部分102间隔开。
[0040]提供石墨部分206可以包括将石墨部分206嵌入在衬底10中。单层石墨烯部分102和多层石墨烯结构104可以形成在衬底10的表面处并且还可以形成在石墨部分206的表面处，使得多层石墨烯结构104接触石墨部分206。如图2A至3B中所示，该方法还可以包括在单层石墨烯部分102的表面处和在多层石墨烯结构104的表面的第一部分处形成硬掩膜170。然后，石墨116可以沉积在硬掩膜170的暴露表面处和多层石墨稀结构104的表面的第二部分处，所示第二部分未被硬掩膜170覆盖。该方法还可以包括移除硬掩膜170和石墨116的已经沉积在硬掩膜170的暴露表面处的部分，同时留下石墨116的已经沉积在多层石墨烯结构104的表面的第二部分处的另一部分。
[0041]单层石墨烯部分102和多层石墨烯结构104可以形成在临时衬底410上。在该情况中，该方法还可以包括将包括单层石墨烯部分102和多层石墨烯结构104的组合结构从临时衬底410转移到最后衬底10。
[0042]根据一些实现示例，扩散阻挡层533可以具有横向分离宽度，该宽度介于Inm与20nm之间，优选地介于3nm与15nm之间，并且更优选地介于4nm与1nm之间。
[0043]沉积单层石墨烯部分102和多层石墨烯结构104可以包括在介于500与1500° C之间的温度和介于50与200Pa之间的压强的化学汽相沉积。例如，其他可能的温度范围介于600与1400° C之间或者介于700与1300° C之间，或者介于800与1200° C之间。例如，其他可能的压强范围介于60与180Pa之