[发明专利]一种批量多衬底制备石墨烯薄膜的方法

摘要

本发明提供一种批量多衬底制备石墨烯薄膜的方法，该方法的步骤如下：基底高温退火，在基底上涂布碳源，固化碳源，将堆叠的金属基底放在CVD反应腔中，在分解温度下使固态碳源的碳原子重组，进行石墨烯成核，碳源分子扩散至整个金属基底上，在多衬底上形成石墨烯薄膜，对生成的石墨烯薄膜进行冷却降温，完成石墨烯薄膜的制备。本发明采用多衬底堆叠生长石墨烯薄膜，省去了批量制备石墨烯所需的夹具结构；低温生长石墨烯，减少了升降温时间和能源损耗，具有工业化优点；在生长过程中除去了现有CVD方法气体碳源和氢气的成本；可通过碳源涂布量控制石墨烯薄膜的层数。

主权项

一种批量多衬底制备石墨烯薄膜的方法，其特征在于，该方法步骤如下：(1)基底高温退火：将金属基底在温度900℃‑1050℃下进行退火处理30min以上，并冷却至室温；(2)涂布碳源：在金属基底上涂布一层碳源溶液，并烘干溶液至固化；(3)放样品：将涂有固态碳源的金属基底切成适合CVD反应腔体尺寸的大小，并层状堆叠好；(4)石墨烯成核：将涂有碳源的多层金属基底一并放入CVD反应腔体中，温度升高至碳源的分解温度，碳原子重新组合，进入石墨烯成核阶段；(5)薄膜生长：碳源分子扩散至整个金属基底上，在石墨烯晶核周围扩散并继续外延生长，形成石墨烯薄膜；(6)冷却：将基底和石墨烯进行冷却降温，完成石墨烯薄膜的制备。