[發明專利]一種石墨烯圖形化摻雜方法

有效

• 申請號: 201310692748.8
• 申請日: 2013-12-17
• 公開（公告）號: CN103710759A
• 公開（公告）日: 2014-04-09
• 發明（設計）人: 葉冬;于堯;吳躍;柳林
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: C30B31/20
• 分類號: C30B31/20
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 朱仁玲

1.一種石墨烯圖形化摻雜方法，其特征在于，包括如下步驟：

（1）將氦氣與摻雜氣體混合作為工作氣體導入等離子體發生裝置中，施加高壓脈沖電壓，在工作氣體中放電產生室溫常壓等離子體，將形成的等離子體由引導管的噴嘴導出，形成微等離子體射流；

（2）將所述噴嘴對準石墨烯薄膜的指定位置，用微等離子體射流對石墨烯薄膜進行輻照，將工作氣體的活性原子摻入到被輻照的區域，在二維平面內移動微等離子體射流或石墨烯薄膜，實現對石墨烯的圖形化摻雜。

2.如權利要求1所述的石墨烯圖形化摻雜方法，其特征在于，所述引導管靠近噴嘴的一段套接在保護罩內，向所述保護罩內通入保護氣體，以最大程度地限制外界空氣對等離子體的影響。

3.如權利要求2所述的石墨烯圖形化摻雜方法，其特征在于，所述保護氣體的流量為1L/min。

4.如權利要求2或3所述的石墨烯圖形化摻雜方法，其特征在于，所述保護氣體為惰性氣體或氮氣。

5.如權利要求1至4中任一項所述的石墨烯圖形化摻雜方法，其特征在于，所述摻雜氣體在工作氣體中所占的體積百分比k為0<k≤2%。

6.如權利要求1所述的石墨烯圖形化摻雜方法，其特征在于，所述噴嘴的內徑D為1μm≤D≤1mm。

7.如權利要求1所述的石墨烯圖形化摻雜方法，其特征在于，所述工作氣體的流量為5～50mL/min。

8.如權利要求1所述的石墨烯圖形化摻雜方法，其特征在于，所述噴嘴與石墨烯薄膜表面的距離為1～50mm。

9.如權利要求1所述的石墨烯圖形化摻雜方法，其特征在于，所述微等離子體射流或石墨烯薄膜的移動速率為0.5～10mm/min。

10.如權利要求1至9中任一項所述的石墨烯圖形化摻雜方法，其特征在于，所述摻雜氣體為氮氣、氧氣、氫氣、氨氣、硫化氫或氯化氫。