[发明专利]一种低成本均匀制备石墨烯薄膜的方法

权利要求书

1.一种低成本均匀制备石墨烯薄膜的方法，其特征在于，该方法步骤如下：

1)升温进气：将金属基底放入CVD反应腔中，将CVD反应腔抽真空至2Pa以下，停止抽气，通入流量为10～50sccm的还原性气体，当腔体压强为500～3000Pa时，停止通气，腔体保持停止通气前的压强；

2)基底高温退火：保持步骤1)中腔内压强，将反应腔温度升至900℃-1050℃，金属基底进行退火处理30min以上，完成基底退火；

3)通入碳源：将反应腔抽真空至2Pa以下，停止抽气，通入甲烷或乙烯碳源气体，气体流量为2～10sccm，氢气流量为10～100sccm，当腔体压强为50～500Pa时，停止通气并关闭真空泵不再抽气，腔体保持停止通气前的压强，使反应气体在高温下裂解，自由扩散至金属表面；

4)石墨烯薄膜生长：保持步骤3)中的环境5～10分钟，使石墨烯在金属表面成核，然后生长成石墨烯薄膜；

5)冷却：将反应腔抽真空至2Pa以下，停止抽气，通入Ar或N₂惰性气体，流量为20sccm至反应腔压强为500～7000Pa，停止通气，将基底和石墨烯进行冷却降温，完成石墨烯薄膜的制备。

2.如权利要求1所述的一种低成本均匀制备石墨烯薄膜的方法，其特征在于，所述金属基底为适合石墨烯生长的金属催化剂基底Cu，Ru，Ni，Ir，Pt其中一种。

3.如权利要求1所述的一种低成本均匀制备石墨烯薄膜的方法，其特征在于，在升温进气过程中，所述还原性气体为H₂、N₂或Ar。

4.如权利要求1或2所述的一种低成本均匀制备石墨烯薄膜的方法，其特征在于，所述金属基底为石墨烯薄膜生长的衬底，该衬底为单衬底或多衬底，衬底层数由CVD反应腔体的大小决定，可完成多层石墨烯薄膜的制备。