[发明专利]多晶石墨烯薄膜制备工艺及透明电极和制备石墨烯基器件

权利要求书

1.一种多晶石墨烯薄膜的制备方法，其特征在于采用化学气相沉积或物理方法将碳原子从气体（液体）或者固体碳源中释放出而生长在催化层上形成多晶石墨烯薄膜。

2.如权利要求1所述的多晶石墨烯薄膜是指由具有相同晶相或者不同晶相的单晶石墨烯组成的连续薄膜，其特征是单晶石墨烯是指由结合成六边形结构的碳原子的平面阵列形成的二维蜂窝状的结构。

3.如权利要求1所述的多晶石墨烯薄膜，其特征是多晶石墨烯薄膜包括层数在大约1层至300层之间的层。

4.如权利要求1所述的多晶石墨烯薄膜，其特征是多晶石墨烯薄膜的宽度和长度均在1mm至3000mm之间。

5.如权利要求1所述的多晶石墨烯薄膜，其特征是多晶石墨烯薄膜中所含单晶颗粒的尺寸在1nm-1000??m之间。

6.一种多晶石墨烯薄膜的制备方法的具体过程：

（1）采用化学气相沉积方法，将气体碳源中的碳原子生长在催化层上，并通过热处理、快速降温的方法制备大面积多晶石墨烯薄膜；

（2）采用物理的方法，将气体碳源、液体碳源或者固体碳源中的碳原子生长在催化层上，并通过热处理、快速降温的方法制备大面积多晶石墨烯薄膜；                    （3）将催化层浸入含碳的溶液中或者涂抹含碳的有机物，从而是的催化层上面覆盖一层含碳的薄膜，通过热处理、快速降温的方法制备大面积多晶石墨烯薄膜。

7.如权利要求6所述的方法，其特征是气体碳源包括：所有含碳的气体具体的讲由一氧化碳，乙烷，乙烯，乙醇，乙炔，丙烷，丙烯，丁烷，丁二烯，戊烷, 甲烷，戊烯，环戊二烯，己烷，环己烷，苯，甲苯以及包含前述气体中的至少一种的组合组成的组中选择的气体。

8.如权利要求6所述的方法，其特征是液体碳源包括：所有含碳的以溶液性质存在的有机物、无机物及其含碳物质的任意组合的混合物。

9.如权利要求6所述的方法，其特征是固体碳源包括：石墨、无定型碳、金刚石、富勒烯或碳纳米管。

10.如权利要求6所述的方法，其特征是含碳有机物包括：烷烃、环烷烃、烯烃、炔烃、芳烃、醇酚、醚、醛酮、羧酚、羧酚衍生物、不饱和羧酸和取代羧酸、胺、硝基化合物、重氮化合物、芳烃重氮盐、偶氮化合物、叠氮化合物、含硫化合物、含磷化合物、有机硅化合物、吡咯、呋喃和噻吩、吲哚、含两个以上杂原子的五元杂环、吡啶、喹啉和异喹啉、含氧的六元杂环、含两个以上氮杂原子的六元杂环、单糖、低聚糖、多糖、氨茎酸、多肽、蛋白质、核酸、类脂类、萜类化合物、甾族化合物等，包含前述有机物中的至少一种的组合以及包含前述有机物的一种或者多种的组合。

11.如权利要求6所述的方法，其特征是催化层包括：从由Ni. Co. Fe. Pt. Au. Al. Cr. Cu .Mg. Mn. Mo. Rh. Si. Ta. Ti. W. U. V. Zr.TiC.Rc.Hfc.LaB₆ .SiO₂.Al₂O₃.SiC，包含前述金属或者化合物中的至少一种的组合以及包含前述金属或者化合物中的至少一种的合金组成催化层。

12.如权利要求6所述的方法，其特征是热处理时的环境气压在10^-10pa-10⁷pa之间。

13.如权利要求6所述的方法，其特征是物理方法包括：热蒸镀、溅射、电子束沉积、激光沉积或等离子沉积。

14.如权利要求6所述的方法，其特征是加热的方法包括：红外线加热、电磁加热、微波加热、电阻炉、感应加热、辐射加热、激光、等离子体、表面等离激元等等。

15.如权利要求6所述的方法，其特征是热处理温度和时间包括：在300°C至2000°C之间的温度执行热处理0.001小时至1000小时之间的时间。

16.如权利要求6所述的方法，其特征是快速降温包括：0.1℃/min-300℃/min,其中报括将热源直接出去和使用接触法降低快速降低热源温度。