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CVD石墨烯制備的制作過程

時間:2019/6/19閱讀:3556
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  CVD石墨烯制備的制作過程
 
  我們知道,石墨烯發(fā)現(xiàn)源于初是用透明膠帶從石墨晶體上“粘”出一片石墨烯的,一提起石墨。*,直接剝離法制備石墨烯的產(chǎn)量低,工序復雜,不適宜實際的工業(yè)需求。隨著化學氣相沉積法的出現(xiàn),石墨烯的工業(yè)化生產(chǎn)變成了可能。
 
  CVD石墨烯制備的基本過程是:把基底金屬箔片放入爐中,通入氫氣和氬氣或者氮氣保護加熱至1000℃左右,穩(wěn)定溫度,保持20min左右;然后停止通入保護氣體,改通入碳源(如甲烷)氣體,大約30min,反應完成;切斷電源,關(guān)閉甲烷氣體,再通入保護氣體排凈甲烷氣體,在保護氣體的環(huán)境下直至管子冷卻到室溫,取出金屬箔片,得到金屬箔片上的石墨烯。
 
  真空泵:如果選擇管式爐,尤其是內(nèi)徑不超過60mm時,可以不用先抽真空,直接通氣氛即可,但事實上實驗人員為了安全性考慮,會加配真空泵,先抽真空再通惰性氣氛,反復幾次,用于除去空氣或氧氣。CVD管式爐一般配置普通的機械泵(10-0.01mbar)即可,如果有經(jīng)費或者特別的研究需求,要求達到更高真空度(0.00001mbar),可以再配置分子泵,但對于制備石墨烯而言,普通機械泵足矣。
 
  理想的石墨烯轉(zhuǎn)移技術(shù)應具有如下特點:
 
  (1)保證石墨烯在轉(zhuǎn)移后結(jié)構(gòu)完整、無破損;
 
  (2)對石墨烯無污染(包括摻雜);
 
  (3)工藝穩(wěn)定、可靠,并具有高的適用性。對于僅有原子級或者數(shù)納米厚度的石墨烯而言,由于其宏觀強度低,轉(zhuǎn)移過程中極易破損,因此與初始基體的無損分離是轉(zhuǎn)移過程所必須解決的首要問題。
 

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