[发明专利]一种具有优良场发射性能的石墨烯/金刚石复合膜及其制备方法

摘要

本发明公开了一种具有优良场发射性能的石墨烯/金刚石复合膜及其制备方法，属于光电子材料技术领域。其主要步骤为1）在衬底上生长非掺杂的金刚石薄膜；2）在金刚石薄膜衬底上生长一层厚度为100‑600 nm的Ni薄膜；3）然后使薄膜在Ar +H2混合气氛中退火，金刚石膜中碳原子在Ni层中溶解；4）以0.5~1℃/s的速度降至室温，碳原子析出到表面重结晶而形成石墨烯，即得所述石墨烯/金刚石复合膜。本发明直接利用金刚石膜作为石墨烯生长的前驱体，方法简单，易于操作；所得复合膜中石墨烯与金刚石膜表面可实现原子键合，其结合性较强，稳定性好。

主权项

一种具有优良场发射性能的石墨烯/金刚石复合膜的制备方法，其特征在于包括以下步骤：（1）在衬底上制备金刚石薄膜；（2）在步骤（1）得到的金刚石薄膜中表面生长一层100‑600nm的Ni薄膜；（3）将步骤（2）得到的表面生长有Ni薄膜的金刚石膜在Ar和H2混合气氛中升温至800~1000℃，并保温20‑80 min，金刚石膜中的碳原子在Ni层中溶解；（4）将经步骤（3）处理的金刚石膜以0.5~1℃/s的速度降至室温，碳原子析出到表面重结晶而形成石墨烯，得到石墨烯/金刚石复合膜。