[发明专利]制备超低褶皱密度石墨烯材料的方法

权利要求书

1.一种制备超低褶皱密度石墨烯材料的方法，其特征在于：在绝缘衬底上通过化学气相沉积进行石墨烯材料的生长，以氢气作为载气，通入气态碳源和氮气，通过梯度法控制生长条件制备超低褶皱密度石墨烯材料；所述梯度法具体为：

低温阶段：生长温度为1200-1400℃，气态碳源流量为0.001-0.02L/min，氢气流量为1-20L/min，C/H比0.01％-0.1％，氮气流量为0.5-1L/min，气体压力为500-1000mbar，持续时间1-20min；

升温阶段：在5-15min内将温度匀速升高30-200℃，气态碳源流量保持不变，降低氢气流量，C/H比匀速升至0.2％-1％，氮气流量匀速降至0.05-0.3L/min，气体压力匀速降至100-400mbar；

高温阶段：与低温阶段温差为30-200℃，气态碳源流量保持不变，C/H比0.2％-1％，氮气流量为0.05-0.3L/min，气体压力为100-400mbar，持续时间10-60min；

上述C/H比均为气态碳源和氢气的流量之比。

2.如权利要求1所述的制备超低褶皱密度石墨烯材料的方法，其特征在于：所述绝缘衬底为SiC衬底、蓝宝石衬底、金刚石衬底或类金刚石衬底。

3.如权利要求1所述的制备超低褶皱密度石墨烯材料的方法，其特征在于：所述绝缘衬底经清洗干燥后放入化学气相沉积设备中，抽真空至≤10^-4mbar。

4.如权利要求3所述的制备超低褶皱密度石墨烯材料的方法，其特征在于：所述绝缘衬底的清洗干燥方法为：绝缘衬底分别用浓硫酸、王水和氢氟酸溶液加热清洗，去离子水冲洗，氮气枪吹干后放在防尘装置内，在烘箱中干燥。

5.如权利要求3所述的制备超低褶皱密度石墨烯材料的方法，其特征在于：将真空环境升温至500-1100℃，以去除衬底表面吸附气体。

6.如权利要求1所述的制备超低褶皱密度石墨烯材料的方法，其特征在于：所述气态碳源为甲烷、乙烷、乙烯、乙炔或丙烷。

7.如权利要求1所述的制备超低褶皱密度石墨烯材料的方法，其特征在于：高温区生长过程结束后，停止氢气、气态碳源和氮气，通入氩气，保持压力不变，和高温阶段生长压力一致，在氩气环境下降至室温。