雪花型石墨烯及其制备方法

摘要

本发明系有关于一种藉由化学气相沉积法，于金属基材上制备单晶体、单原子层石墨烯核种(nuclei)，由其成长形成具大长宽比分支之单晶体单原子层雪花型之石墨烯薄片及其制备方法，经由调控反应时氢气与碳源气体的通入量，可将雪花型石墨烯薄片之分支进一步的合并形成连续态之单晶体单原子层石墨烯薄膜，更进一步亦可由多数个雪花型石墨烯薄片合并而成一大面积之单原子层石墨烯薄膜。

主权项

一种藉由化学气相沉积法制备具有大于5之长宽比分支之单晶体、及单原子层雪花型石墨烯薄片之方法，其步骤包括：(A)提供一金属基材于低压状态之含一碳源之一加热炉中；(B)依炉径大小及气压高低于该加热炉内通入氢气并加热该加热炉，之后于该金属基材上形成复数个石墨烯核，其中，通入之氢气系将金属基材上之该复数个石墨烯核作选择性蚀刻，移除结构不完整之石墨烯核留下复数个结构完整之石墨烯核互不相连接，其中，该加热炉之气压系为1mTorr至100mTorr；以及依炉径大小及气压高低通入氢气对一碳源气体比例系0.2至10之混合气体，以于该金属基材上自该石墨烯核分支延伸形成一雪花型石墨烯薄片；(C)其中，该碳源气体系为一于800℃至1050℃下需使用一催化剂才能有效分解之碳氢化合物，其中，该催化剂系为该金属基板。