[發(fā)明專利]一種用于石墨烯生長的載具以及制備石墨烯的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510083393.1
• 申請日: 2015-02-15
• 公開（公告）號: CN104609416B
• 公開（公告）日: 2017-01-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 于本文;史浩飛;徐鑫;李占成;鐘達(dá)
• 申請（專利權(quán)）人: 重慶墨希科技有限公司;中國科學(xué)院重慶綠色智能技術(shù)研究院
• 主分類號: C01B31/04
• 分類號: C01B31/04
• 代理公司: 北京輕創(chuàng)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11212
• 代理人: 楊立

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及石墨烯制備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于石墨烯生長的載具以及制備石墨烯的方法。

背景技術(shù)

石墨烯薄膜產(chǎn)業(yè)化中，石墨烯生長多采用半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的爐管設(shè)備，部分生長基底因厚度薄導(dǎo)致柔軟無硬度，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)爐管設(shè)備的承載載具無法承載，而且高溫下，部分生長基底會軟化容易導(dǎo)致部分生長基底與部分生長基底之間的粘連。半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)爐管的載具都是采用托舉方式設(shè)計，依賴于硅片自身的硬度和厚度，硅片厚度為2mm到6mm,整個硅片質(zhì)地堅硬，不能卷曲。石墨烯生長用的金屬箔片厚度在25um到80um之間，金屬箔片硬度相對較小，柔軟，易成卷，使得爐管載具無法支撐住金屬箔片，金屬箔片生長基底在制備石墨烯的過程中容易出現(xiàn)相互粘連的現(xiàn)象，影響石墨烯的制備，同時造成材料的浪費(fèi)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種能避免金屬箔片生長基底在制備石墨烯的過程中出現(xiàn)粘連現(xiàn)象的用于石墨烯生長的載具以及制備石墨烯的方法。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下：一種用于石墨烯生長的載具，包括立方體框架，所述立方體框架的底端上設(shè)有底擋板，所述立方體框架相對的兩個側(cè)面的內(nèi)側(cè)上均設(shè)有側(cè)擋板，兩個所述側(cè)擋板相互朝向的一面上均設(shè)有若干均勻排布的側(cè)擋板槽，兩個所述側(cè)擋板上的所述側(cè)擋板槽分別一一對應(yīng)，在所述立方體框架設(shè)有所述側(cè)擋板的兩個側(cè)面的頂邊上均設(shè)有若干固定槽，所述立方體框架的頂端設(shè)有若干橫向石英棒，所述橫向石英棒的兩端分別設(shè)在兩個不同側(cè)面頂邊上的所述固定槽內(nèi)，相鄰的兩個所述橫向石英棒之間設(shè)有碳碳復(fù)合材料薄板，所述碳碳復(fù)合材料薄板的兩側(cè)邊分別設(shè)在兩個側(cè)擋板的側(cè)擋板槽內(nèi)。

本發(fā)明的有益效果是：將生長基底鋪設(shè)在碳碳復(fù)合材料薄板上，將縱向石英棒依次穿過碳碳復(fù)合材料薄板和生長基底后，將生長基底置于載具上，使得所述縱向石英棒置于所述橫向石英棒的定位槽內(nèi)，所述生長基底的兩個側(cè)邊分別置于兩個所述側(cè)擋板上的所述側(cè)擋板槽內(nèi)，通過槽壁對生長基底進(jìn)行隔壁，有效防止生長基底粘連，節(jié)省空間和重量，提升爐體加工產(chǎn)能，不用其他工具，可減輕載具整體重量，固定槽的是設(shè)置能很好地對橫向石英棒進(jìn)行定位，避免橫向石英棒在立方體框架的頂端上移動。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可以做如下改進(jìn)。

進(jìn)一步，所述碳碳復(fù)合材料薄板的上表面上設(shè)有若干水平設(shè)置的縱向石英棒，所述縱向石英棒與所述橫向石英棒垂直設(shè)置。

進(jìn)一步，所述側(cè)擋板槽為傾斜設(shè)置的條形槽。

進(jìn)一步，所述側(cè)擋板槽傾斜角度為15度至25度。

采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是：所述側(cè)擋板槽和所述底擋板槽采用豎直設(shè)置或傾斜設(shè)置的條形槽均能實現(xiàn)對生長基底的隔離。

進(jìn)一步，所述碳碳復(fù)合材料薄板上均勻設(shè)有若干定位槽，所述縱向石英棒置于所述碳碳復(fù)合材料薄板的定位槽內(nèi)。

采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是：通過定位槽能避免縱向石英棒在橫向石英棒上移動。

進(jìn)一步，相鄰的兩個所述側(cè)擋板槽之間的槽間距為4.5mm至6.0mm。

進(jìn)一步，所述側(cè)擋板槽的槽深為25mm至55mm。

進(jìn)一步，所述立方體框架的材質(zhì)為石英。

一種制備石墨烯的方法，該方法通過使用上述載具制備石墨烯，包括以下步驟:

步驟一，在切好的生長基底的上部與所述縱向石英棒相對應(yīng)的位置上打孔；

步驟二，將所述生長基底鋪設(shè)在所述碳碳復(fù)合材料薄板上，所述縱向石英棒穿過所述生長基底的上部的固定孔后將所述縱向石英棒放置在所述碳碳復(fù)合材料薄板上，使得所述生長基底的兩側(cè)分別與所述碳碳復(fù)合材料薄板的兩側(cè)置于兩個所述側(cè)擋板上的同一所述側(cè)擋板槽內(nèi)；

步驟三，將裝載有生長基底的載具放置于石墨烯生長裝置中，使得載具設(shè)有側(cè)擋板的一面朝向石墨烯生長裝置的進(jìn)氣口，采用化學(xué)氣相沉積法沉積石墨烯薄膜；

步驟四，待石墨烯生長完成后，將載具從石墨烯生長裝置中取出，將所述生長基底從載具上取下，即得生長有石墨烯的生長基底。

采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是：將縱向石英棒穿過生長基底后，將生長基底置于載具上，使得所述橫向石英棒的兩端分別設(shè)在兩個不同側(cè)邊的頂邊上的所述固定槽內(nèi)，縱向石英棒置于所述橫向石英棒上，所述生長基底的兩個側(cè)邊分別置于兩個所述側(cè)擋板上的所述側(cè)擋板槽內(nèi)，通過槽壁對生長基底進(jìn)行隔壁，有效防止生長基底在制備石墨烯的過程中發(fā)生粘連，節(jié)省空間和重量，提升爐體加工產(chǎn)能，不用其他工具，可減輕載具整體重量。