[发明专利]一种连续制备大单晶石墨烯的方法

摘要

本发明提供了一种连续制备大单晶石墨烯的方法，涉及大单晶石墨烯的制备方法。其主要特征为用铜箔作为催化剂及生长基底，利用两个常压化学气相沉积设备将铜箔退火和石墨烯生长分开进行，通过两端的转动装置，连续获得大尺寸高质量的石墨烯。本发明提出的方法，解决了CVD方法制备的石墨烯单晶尺寸小、价格昂贵、基底表面处理工序复杂且生长周期长等技术问题，通过非常简单的方法，实现了连续制备大单晶石墨烯样品。

主权项

一种连续制备大单晶石墨烯的方法，其特征在于，在制备石墨烯的装置中设置转动装置，使表面生长了石墨烯的基底连续卷绕到所述转动装置上，从而实现石墨烯的连续生长；所述制备石墨烯的装置包括设置于退火区的第一化学气相沉积设备和设置于生长区的第二化学气相沉积设备，其中第一化学气相沉积设备用于对所述基底进行退火，第二化学气相沉积设备用于在退火后的基底表面生长石墨烯；所述转动装置包括设置于生长区的1个以上的第二转轮，所述制备石墨烯的装置还包括设置于退火区的第一转轮；所述方法包括如下步骤：(一)、将作为基底的铜箔事先卷绕于第一化学气相沉积设备中的第一转轮上，并将铜箔的另一个末端固定在第二化学气相沉积设备中的第二转轮上，通入惰性气体，然后开始升温；(二)、温度升至700～1100℃时，控制驱动装置缓慢转动第二转轮或同时转动第一转轮和第二转轮，使铜箔连续在第一化学气相沉积设备中缓慢通过，进行铜箔退火；(三)同时在第二化学气相沉积设备里通入CH4和H2气体，CH4流量为0.5～50sccm，H2流量为0.2～50sccm，开始生长过程；(四)、生长结束后，冷却至室温，即得到大单晶石墨烯。