[發明專利]石墨烯生產方法和連續式生產裝置

無效

• 申請號: 201210298433.0
• 申請日: 2012-08-21
• 公開（公告）號: CN102828161A
• 公開（公告）日: 2012-12-19
• 發明（設計）人: 許子寒
• 申請（專利權）人: 許子寒
• 主分類號: C23C16/26
• 分類號: C23C16/26;C23C16/54;C23C16/56
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.石墨烯生產方法和連續式生產裝置，其特征在于：將加熱器件設置于真空腔體內，采用局部加熱的方式對生長基底加熱退火并為化學氣相沉積石墨烯薄膜提供反應所需的高溫環境；將基底退火系統、化學氣相沉積系統、石墨烯快速降溫系統依次集成于同一真空腔體中。

2.根據權利要求1所述的石墨烯生產方法，其特征在于：對石墨烯生長基底采用局部加熱的方式替代對整個真空腔體加熱的方式對石墨烯生長基底、石墨烯薄膜進行加熱。

3.根據權利2所述的石墨烯生產方法，其特征在于：所用的加熱方式可以是電阻絲加熱、微波加熱、紅外加熱、激光加熱中的一種或者多種方式同時加熱；加熱裝置可以位于生長基底的上表面、下表面或者上、下表面均設置加熱器。

4.根據權利1所述的石墨烯連續式生產裝置，其特征在于：基底傳動系統、基底退火系統、化學氣相沉積系統、石墨烯快速降溫系統集成于同一個真空腔體內。

5.根據權利4所述的石墨烯連續式生產裝置，其特征在于：基底傳動系統采用卷對卷或者傳送帶的方法，分別用于柔性基底和脆性基底的傳送。

6.根據權利4所述的石墨烯生產裝置，其特征在于：所使用的基底退火系統的高溫加熱器可以位于基底的上方或者下方，或者上、下方均設有高溫加熱裝置用于退火；所使用的退火溫度為500^oC至1600^oC之間。

7.根據權利要求4所述的石墨烯連續式生產裝置，其特征在于：化學氣象沉積系統用于將含碳氣體分解，提供碳原子用于在生長基底上生長層數少于10層的石墨烯薄膜；所使用的化學氣相沉積方法可以是普通化學氣象沉積法、等離子體增強化學氣相沉積法、微波等離子體化學氣相沉積法、熱絲化學氣相沉積法、直流等離子化學氣相沉積法、射頻等離子化學氣相沉積法、直流電弧等離子化學氣相沉積法、激光誘導化學氣相沉積法中的一種、兩種或兩種以上的方法。

8.根據權利要求4所述的石墨烯連續式生產裝置，其特征在于：化學氣相沉積系統中對生長基底進行加熱的加熱器可以位于生長基底的上表面或者下表面，或者上、下表面均設置加熱裝置，用于對生長基底進行加熱，加熱溫度介于350^oC和1500^oC之間。

9.根據權利要求4所述的石墨烯連續式生產裝置，其特征在于：所用的石墨烯快速降溫系統，位于石墨烯生長區之后，使用循環液體或氣體的方式，在靠近生長基底的位置制造一個低溫區，使石墨烯薄膜的降溫速度高于每分鐘200^oC。

10.根據權利要求4所述的石墨烯連續式生產裝置，其特征在于：基底退火系統可以省略掉，利用化學氣象沉積系統中的加熱裝置對生長基底進行高溫退火。