一种在衬底表面直接制备石墨烯的方法

摘要

本发明公开了一种在衬底表面直接制备石墨烯的方法，包括：选用一种衬底；在催化剂粉体中加入有机胶粘剂并研磨成浆料；将催化剂浆料旋涂在衬底表面并干燥；将旋涂后的衬底通入气态CX₄，高温进行石墨烯薄膜生长；还原气氛下将反应后的衬底高温退火，即完成在衬底表面直接制备石墨烯的过程。该方法得到的石墨烯产品具有较低的密度，较高的电导率，有望应用于平板显示、晶体管、微电子和光电子器件等多个技术领域。

主权项

一种在衬底表面直接制备石墨烯的方法，其特征在于，所述方法至少包括以下步骤：1)选用一种衬底；2)在催化剂粉体中加入有机胶粘剂并充分研磨成催化剂浆料；3)将催化剂浆料旋涂在衬底表面并室温干燥；4)将旋涂后的衬底放入高温气氛炉中抽真空，之后通入气态CX₄，将温度升至石墨烯生长温度进行石墨烯薄膜的生长；5)在还原气氛下将反应后的衬底进行高温退火处理，即完成在衬底表面直接制备石墨烯的过程；所述衬底材料为三氧化二铝(Al₂O₃)、氮化硼(BN)、石英、云母、玻璃或蓝宝石中的一种；所述催化剂粉体中有机胶粘剂占催化剂粉体质量的5‑45％；所述催化剂为Ga、Zn或In，所述有机胶粘剂为PVB和正丁醇按照重量比为0.1‑1.5:1的比例混合的混合物；所述气态CX₄中，X为Br或I；所述旋涂后的衬底放入高温气氛炉中抽真空，抽真空过程所用的气体为99.9vol.％的He气；所述石墨烯在高温气氛炉中的生长温度为300‑600℃，生长时间为20‑400min。