一种制备单晶石墨烯的方法

摘要

本发明提供一种制备单晶石墨烯的方法，在金属箔的上表面和下表面设置半导体层得到半层体层/金属箔/半导体层的层叠结构，将层叠结构置于被排空空气的封闭器皿内，在通入氢气和氩气的状态下加热封闭器皿，使金属箔处于熔融状态，金属箔可以和上表面及下表面的半导体层接触的更加紧密，金属箔与甲烷的接触面积大大减小，从而大大降低金属箔表面的碳源密度，能够有助于单晶石墨烯的大面积生长。因为使金属箔与上下表面的半导体层紧密接触就可以大大降低金属箔表面的碳源浓度，所以对制备过程中的真空度要求便可稍微降低一些，对甲烷量控制的严格程度也可以降低，因此降低了工艺难度，使制备过程更容易实现。

主权项

一种制备单晶石墨烯的方法，其特征在于，包括以下步骤:S1：分别在金属箔的上表面和下表面设置半导体层得到层叠结构,使上表面半导体层、下表面半导体层完全覆盖所述金属箔；S2：将所述层叠结构置于排空空气的封闭器皿内；S3：向所述封闭器皿中通入氢气和氩气，并加热所述封闭器皿至预设温度，使金属箔处于熔融状态；其中氢气的流量小于或等于200sccm，氩气的流量小于或等于1000sccm；S4：使所述层叠结构在预设温度下持续退火1小时以上；S5：向所述封闭器皿内通甲烷和氢气，生长单晶石墨烯，生长时间5‑30分钟，其中甲烷和氢气的流量小于或等于200sccm；S6：取出所述层叠结构，在10分钟内将温度降至室温，在金属箔的上表面和下表面、上表面半导体层的下表面、下表面半导体层的上表面得到单晶石墨烯层。