[發明專利]硼摻雜石墨烯薄膜的制備方法

在審

• 申請號: 201610293309.3
• 申請日: 2016-05-05
• 公開（公告）號: CN105714265A
• 公開（公告）日: 2016-06-29
• 發明（設計）人: 方小紅;尤瑩;王聰;陳小源;徐一麟;萬吉祥
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海高等研究院
• 主分類號: C23C16/26
• 分類號: C23C16/26
• 代理公司: 上海光華專利事務所 31219
• 代理人: 余明偉

1.一種硼摻雜石墨烯薄膜的制備方法，其特征在于，所述制備方法至少包括以下步驟：

1)提供一襯底，將所述襯底置于雙溫區系統；

2)提供一硼碳固態源，將所述硼碳固態源置于所述雙溫區系統內，加熱以在所述襯底表 面沉積形成硼摻雜石墨烯薄膜。

2.根據權利要求1所述的硼摻雜石墨烯薄膜的制備方法，其特征在于：所述步驟1)中，將 所述襯底置于所述雙溫區系統后，還包括向所述雙溫區系統內通入還原性氣體，并對所述 襯底進行高溫退火處理的步驟。

3.根據權利要求2所述的硼摻雜石墨烯薄膜的制備方法，其特征在于：向所述雙溫區系統內 通入所述還原性氣體之前，還包括對還原性氣體輸送管路進行清洗的步驟。

4.根據權利要求2所述的硼摻雜石墨烯薄膜的制備方法，其特征在于：所述還原性氣體為氫 氣、氫氣與氮氣的混合氣體或氫氣與氬氣的混合氣體。

5.根據權利要求1所述的硼摻雜石墨烯薄膜的制備方法，其特征在于：所述襯底材料為Au、 Pt、Pd、Ir、Ru、Co、Ni、Cu中的一種或多種的合金材料、或鍍有以上金屬材料或合金 材料的金屬箔、硅片、玻璃。

6.根據權利要求5所述的硼摻雜石墨烯薄膜的制備方法，其特征在于：選用Au、Pt、Pd、 Ir、Ru、Co、Ni、Cu中的一種或多種的合金材料為襯底時，還需要對所述襯底進行拋光 處理。

7.根據權利要求6所述的硼摻雜石墨烯薄膜的制備方法，其特征在于：對所述襯底進行拋光 處理的方式包括采用醋酸、硝酸或鹽酸對所述襯底進行化學拋光或在磷酸條件下對所述襯 底進行電化學拋光。

8.根據權利要求1所述的硼摻雜石墨烯薄膜的制備方法，其特征在于：所述硼碳固態源為小 分子烷基硼酸、小分子烷基苯硼酸或帶有烴基、羥基、羧基或醛基的苯硼酸中的一種。

9.根據權利要求1所述的硼摻雜石墨烯薄膜的制備方法，其特征在于：所述步驟2)中，將 所述硼碳固態源置于所述雙溫區系統內，加熱以在所述襯底表面沉積形成硼摻雜石墨烯薄 膜，包括以下步驟：

2-1)將所述硼碳固態源置于所述雙溫區系統內，所述硼碳固態源與所述襯底位于不同 區域；向所述雙溫區系統內通入還原性氣體，并分別對所述襯底及所述硼碳固態源進行 加熱，以在所述襯底表面沉積形成所述硼摻雜石墨烯薄膜；

2-2)停止加熱，繼續通入還原性氣體直至冷卻至室溫，取出表面形成有所述硼摻雜石 墨烯薄膜的襯底。

10.根據權利要求9所述的硼摻雜石墨烯薄膜的制備方法，其特征在于：所述步驟2-1) 中，所述襯底的加熱溫度范圍為350℃～1000℃。

11.根據權利要求9所述的硼摻雜石墨烯薄膜的制備方法，其特征在于：所述步驟2-1) 中，所述硼碳固態源的加熱溫度范圍為80℃～200℃。

12.根據權利要求9所述的硼摻雜石墨烯薄膜的制備方法，其特征在于：所述步驟2-1) 中，沉積時間為2min～40min。

13.根據權利要求9所述的硼摻雜石墨烯薄膜的制備方法，其特征在于：所述還原性氣體 為氫氣、氫氣與氮氣的混合氣體或氫氣與氬氣的混合氣體。