[发明专利]一种石墨烯制备方法

权利要求书

1.一种在衬底上制备石墨烯制备方法，其特征在于，石墨烯直接生长在所需要的衬底上，并包括以下步骤：

     （1）对抛光的衬底基片进行清洗；

     （2）在衬底基片上镀金属催化剂膜；

     （3）将镀有金属催化剂膜的衬底基片放入化学气相沉积设备的反应腔中； 

     （4）向反应腔中通入氢气；

     （5）启动化学气相沉积设备产生等离子球，启动化学气相沉积设备中的加热电源对衬底基片进行加热；

     （6）衬底基片预热至500~900℃，通入碳源气体，石墨烯开始直接在衬底基片上生长；

     （7）待石墨烯生长完成后终止碳源气体通入，关闭化学气相沉积设备的加热电源，关闭化学气相沉积设备停止产生等离子球，对衬底基片降温处理至室温，终止氢气通入；

     （8）衬底基片冷却至室温后，取出衬底基片，并采用刻蚀的方法去除金属催化剂膜，得到石墨烯。

2.如权利要求1所述的一种直接在衬底上生长石墨烯制备方法，其特征在于：直接生产石墨烯的衬底基片为SiO₂衬底基片、蓝宝石衬底基片、石英衬底基片或SiC衬底基片。

3.如权利要求1所述的一种直接在衬底上制备石墨烯的方法，其特征在于：步骤（2）中金属催化剂膜的金属材料为Cu、Ni、Co、Fe中的一种或者Cu、Ni、Co、Fe中的两种或多种的合金。

4.如权利要求3所述的一种石墨烯制备方法，其特征在于：金属催化剂膜的厚度为30~5000nm。

5.如权利要求1所述的一种石墨烯制备方法，其特征在于：步骤（3）中化学气相沉积设备为微波等离子体化学气相沉积设备、管式炉或者射频化学气相沉积设备。

6.如权利要求1所述的一种石墨烯制备方法，其特征在于：步骤（6）中碳源气体为甲烷、乙炔或者苯。

7.如权利要求1所述的一种石墨烯制备方法，其特征在于：步骤（7）中，衬底基片降温速度控制在0.1~50℃·s^-1。