一种化学气相沉积法制备石墨烯

摘要

本发明提供一种化学气相沉积法制备石墨烯，包括：步骤1.采用铜、镍双靶磁控共溅法在单晶硅表面制备铜镍合金薄膜；步骤2.将表面沉积有铜镍合金薄膜的单晶硅基底转移入化学气相沉积的反应炉中，向所述反应炉中通入氦气，排尽所述反应炉中的空气；步骤3.将基底在20～40min内升至400～600℃，之后通入氦气，使反应炉内压强在5～10Torr范围内；步骤4.向所述反应炉中通入氢气，再向反应炉内注射苯；步骤5.保持反应炉内压强在5～10Torr范围内，待苯注射完成后，停止通入氢气，再向反应炉内通入氦气，沉积有铜镍合金薄膜的单晶硅基底以20℃/min速度降至室温，之后持续通入氦气10min；步骤6.取出生长有石墨烯薄膜的基底。

主权项

一种化学气相沉积法制备石墨烯，其特征在于，包括：步骤1、选用单晶硅为基底，采用铜靶和镍靶的溅射功率分别为120～200W、80～100W以铜、镍双靶磁控共溅法在单晶硅表面制备厚度为3～5μm铜镍合金薄膜；步骤2、将表面沉积有铜镍合金薄膜的单晶硅基底转移入化学气相沉积(CVD)的反应炉中，向所述反应炉中通入流速为500sccm的氦气，持续通入10min，排尽所述反应炉中的空气；步骤3、将基底在20～40min内升至400～600℃，之后向所述反应炉中继续通入氦气，控制所述反应炉中的压强在5～10Torr范围内；步骤4、保持CVD中反应炉的压强在5～10Torr范围内，基底温度在400～600℃，之后向所述反应炉中通入氢气，氢气的流量为200～300sccm，向所述反应炉内注射苯，苯的注射速度为100～150μl/min；步骤5、保持CVD中反应炉的压强在5～10Torr范围内，待苯注射完成后，停止通入氢气，之后向所述反应炉中通入氦气，沉积有铜镍合金薄膜的单晶硅基底以20℃/min速度降至室温，之后持续通入氦气10min；步骤6、取出生长有石墨烯薄膜的基底。