[發明專利]一種在各種基底上直接生長石墨烯的方法

有效

• 申請號: 201010191154.5
• 申請日: 2010-05-26
• 公開（公告）號: CN102260858A
• 公開（公告）日: 2011-11-30
• 發明（設計）人: 張廣宇;時東霞;張連昌
• 申請（專利權）人: 中國科學院物理研究所
• 主分類號: C23C16/26
• 分類號: C23C16/26;C23C16/44
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 周長興

1.一種在各種基底上直接生長石墨烯的方法，其主要步驟為：

A)基底材料放入等離子體增強化學氣相沉積腔體中，抽真空，基底升溫到400-600℃，通入碳氫化合物氣體，碳氫化合物氣體的氣壓不超過1Torr；

B)開啟等離子體電源，使碳氫化合物離化裂解成活性基團，在400-600℃的基底表面發生反應，實現石墨烯的直接生長。

2.如權利要求1所述的方法，其中，步驟A中的基底材料為金屬、絕緣體或半導體材料。

3.如權利要求2所述的方法，其中，基底材料為金屬薄膜、Si、SiO₂、Al₂O₃、HfO₂、石英、云母或玻璃等。

4.如權利要求1所述的方法，其中，步驟A中抽真空度為10^-2-10^-3Torr，以去除空氣中的活性氣體，保持清潔的生長環境。

5.如權利要求1所述的方法，其中，步驟A中的碳氫化合物氣體為甲烷、乙烯、乙炔中的一種或幾種。

6.如權利要求1所述的方法，其中，步驟A中加入惰性氣體或氫氣，以調節氣體中含碳量。

7.如權利要求1所述的方法，其中，步驟B中的等離子體為電感耦合型射頻等離子體或電容耦合型等離子體。

8.如權利要求1所述的方法，其中，等離子體電源的功率為50-200瓦。

9.如權利要求1所述的方法，其中，步驟B中的反應時間視需要的薄膜生長厚度而定。

10.如權利要求1所述的方法，其中，步驟B中的反應時間為2-3小時。