[发明专利]大尺寸的六角形双层石墨烯单晶畴及其制备方法

权利要求书

1.一种大尺寸的六角形双层石墨烯单晶畴的制备方法，所述石墨烯为六角形单晶结构，石墨烯层数为两层，双层石墨烯覆盖率大于90％；所述制备方法包括：

(1)以金属单质和多元合金为催化剂，放入化学气相沉积反应室，加热至反应温度400-1100℃，恒温0-60分钟；

(2)导入碳源、氢气和保护气，气体流量为1-1000sccm，反应时间1分钟至-20小时；

(3)反应过程中保持气体流量，反应完毕后，控制降温速率在10-300℃/min之间，由此获得六角形双层石墨烯单晶畴。

2.如权利要求1所述的大尺寸的六角形双层石墨烯单晶畴的制备方法，其技术特征在于：步骤(1)中，所述金属单质为金属铜、镍、钴，钌，钛，镐，铌，铊，钼，钨，锌，钒，钯，铂和铁中的一种；所述多元合金为金属铜、镍、钴，钌，钛，镐，铌，铊，钼，钨，锌，钒，钯，铂和铁的二元或三元合金。

3.如权利要求2所述的大尺寸的六角形双层石墨烯单晶畴的制备方法，其技术特征在于：步骤(1)中，所用的金属单质为铜，钴，镍，铂和钼中的一种；所述多元合金为铜，镍，钴，铂和钼的二元或三元合金。

4.如权利要求1所述的大尺寸的六角形双层石墨烯单晶畴的制备方法，其技术特征在于：步骤(2)中，所采用的碳源包括：气态碳源，液态碳源和固态碳源。

5.如权利要求4所述的大尺寸的六角形双层石墨烯单晶畴的制备方法，其技术特征在于：步骤(2)中，所述气态碳源包括甲烷、乙烯、乙炔、乙烷、丙烷、丙烯以及它们的混合气体；所述液态碳源包括甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、丙酮、甲苯、N-甲基吡咯烷酮和二甲基甲酰胺以及它们的混合液体；所述固态碳源包括聚偏氟乙烯、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇、聚乙烯醇、聚甲基丙烯酸甲酯和聚二甲基硅氧烷以及它们的混合物。

6.如权利要求1所述的大尺寸的六角形双层石墨烯单晶畴的制备方法，其技术特征在于：步骤(2)中，采用的保护气：氮气、氩气、氦气以及它们的混合气体。

7.一种大尺寸的六角形双层石墨烯单晶畴，所述石墨烯单晶畴按照权利要求1-6任一项所述制备方法制得，其中，所述石墨烯为六角形单晶结构，石墨烯层数为两层，双层石墨烯覆盖率大于90％。

8.权利要求7所述大尺寸的六角形双层石墨烯单晶畴作为晶体管和光调制器等微纳米电子及光子器件的应用。