[发明专利]一种制备多层石墨烯薄膜的方法

摘要

本发明公开了一种多层石墨烯薄膜的制备方法，所述方法包括以下步骤：1)将处理过的Cu衬底放入特制的CVD生长腔中，抽真空至10～10^-5 Pa；2)向反应室内充入流量为5～500sccm的高纯H₂，生长腔内压力为10～500Pa，加热至850～1075℃；3)向生长腔内充入流量为5～500sccm的高纯CH₄，生长腔内压力为10～1500Pa，衬底温度为850～1075℃，保温生长1～400min；4)保持工序(2)和(3)中H₂和CH₄的流量不变，关闭加热电源，打开炉盖，快速降温，完成多层石墨烯薄膜的生长；5)温度降至50℃以下，关闭H₂和CH₄，充入Ar气，得到多层石墨烯薄膜。本发明工艺简单，生产周期短，可提供大面积、高均匀性的多层石墨烯薄膜，可直接进行工业化应用。

主权项

一种多层石墨烯薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤： 1)将Cu衬底进行电化学抛光0.5～10min，然后分别用去离子水、乙醇清洗0.1～10min，取出衬底后用高纯N₂吹干；Cu衬底也可以不进行电化学抛光； 2)将步骤(1)中处理好或未处理的Cu衬底放入特制的化学气相沉积生长腔中，抽真空至10～10^‑5Pa；具体做法为：将Cu衬底(4)放入较小的石英管(3)中，再将较小的石英管(3)插入较大的石英试管(5)中，然后将这两个石英管组成的半密封生长腔整体置入到传统CVD装置的大石英管(2)中，而大石英管(2)的中央区域处于电阻加热炉(1)的加热区，提供石墨烯薄膜生长所需的高温； 3)向生长腔内充入高纯H₂，气流量为5～500sccm，生长腔内压力为5～500Pa，加热至850～1075℃； 4)向生长腔内充入高纯CH₄，气流量为5～500sccm，生长腔内压力为10～1500Pa，衬底温度为850～1075℃，保温生长1～400min； 5)保持步骤(3)和(4)中H₂和CH₄流量不变，关闭加热电源，打开炉盖，快速降温，完成多层石墨烯薄膜的生长； 6)温度降至50℃以下，关闭H₂、CH₄，充入Ar气，取出样品。