[發(fā)明專利]一種石墨烯的外延生長(zhǎng)設(shè)備

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711184193.0
• 申請(qǐng)日: 2017-11-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107904659A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-04-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 關(guān)赫
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西北工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): C30B29/02
• 分類號(hào): C30B29/02;C30B25/02;C30B25/18;C30B25/14;C30B25/10
• 代理公司: 西安利澤明知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司61222
• 代理人: 賈曉玲

1.一種石墨烯的外延生長(zhǎng)設(shè)備，其特征在于：由源氣體供給與氣體運(yùn)輸系統(tǒng)(1)、外延生長(zhǎng)反應(yīng)室系統(tǒng)(2)、尾氣處理系統(tǒng)(3)、安全保障系統(tǒng)(4)、冷卻系統(tǒng)(5)、自動(dòng)控制系統(tǒng)(6)組成；所述源氣體供給與氣體運(yùn)輸系統(tǒng)(1)與外延生長(zhǎng)反應(yīng)室系統(tǒng)(2)通過(guò)管道連通；所述安全保障系統(tǒng)(4)與尾氣處理系統(tǒng)(3)、冷卻系統(tǒng)(5)、自動(dòng)控制系統(tǒng)(6)電連接；所述尾氣處理系統(tǒng)(3)與外延生長(zhǎng)反應(yīng)室系統(tǒng)(2)通過(guò)管道連通；所述冷卻系統(tǒng)(5)與外延生長(zhǎng)反應(yīng)室系統(tǒng)(2)、尾氣處理系統(tǒng)(3)通過(guò)管道連通；所述自動(dòng)控制系統(tǒng)(5)還與源氣體供給與氣體運(yùn)輸系統(tǒng)(1)、外延生長(zhǎng)反應(yīng)室系統(tǒng)(2)電連接。

2.如權(quán)利要求1所述的一種石墨烯的外延生長(zhǎng)設(shè)備，其特征在于：所述源氣體供給與氣體運(yùn)輸系統(tǒng)(1)由一個(gè)的氬氣給氣裝置(11)、一個(gè)的氫氣給氣裝置(12)、兩個(gè)的氮?dú)饨o氣裝置(13)、一個(gè)的氯氣給氣裝置(14)、一個(gè)的氯化氫給氣裝置(15)、壓力測(cè)量?jī)x(16)、流量測(cè)量?jī)x(17)、一個(gè)的四氯化碳給氣裝置(18)、電磁閥門(19)、直接入氣管路、混合入氣管路、尾氣排空管路組成；

所述直接入氣管路是由氬氣給氣裝置(11)、氫氣給氣裝置(12)與外延生長(zhǎng)反應(yīng)室系統(tǒng)(2)直接連通的管道組成，管路上設(shè)有電磁閥門(19)，管路上還設(shè)有壓力測(cè)量?jī)x(16)、流量測(cè)量?jī)x(17)；

所述混合入氣管路由氬氣給氣裝置(11)與外延生長(zhǎng)反應(yīng)室系統(tǒng)(2)連通的管道、氬氣給氣裝置(11)與第一氮?dú)饨o氣裝置(131)連通后和氬氣給氣裝置(11)與外延生長(zhǎng)反應(yīng)室系統(tǒng)(2)連通管道連通的管道、氬氣給氣裝置(11)與氫氣給氣裝置(12)連通后和氬氣給氣裝置(11)與外延生長(zhǎng)反應(yīng)室系統(tǒng)(2)連通管道連通的管道、氬氣給氣裝置(11)與氯氣給氣裝置(14)連通后和氬氣給氣裝置(11)與外延生長(zhǎng)反應(yīng)室系統(tǒng)(2)連通管道連通的管道、氬氣給氣裝置(11)與氯化氫給氣裝置(15)連通后和氬氣給氣裝置(11)與外延生長(zhǎng)反應(yīng)室系統(tǒng)(2)連通管道連通的管道、氬氣給氣裝置(11)與第二氮?dú)饨o氣裝置(132)連通后和氬氣給氣裝置(11)與外延生長(zhǎng)反應(yīng)室系統(tǒng)(2)連通管道連通的管道、氬氣給氣裝置(11)與四氯化碳給氣裝置(18)連通后和氬氣給氣裝置(11)與外延生長(zhǎng)反應(yīng)室系統(tǒng)(2)連通管道連通的管道組成，各管路上設(shè)有電磁閥門(19)，各管路上還設(shè)有壓力測(cè)量?jī)x(16)、流量測(cè)量?jī)x(17)、電磁閥門(19)；

所述尾氣排空管路由氬氣給氣裝置(11)與尾氣處理系統(tǒng)(3)連通的管道、第一氮?dú)饨o氣裝置(131)與氬氣給氣裝置(11)連通后和氬氣給氣裝置(11)與尾氣處理系統(tǒng)(3)連通管道相連通的管路、氫氣給氣裝置(12)與氬氣給氣裝置(11)連通后和氬氣給氣裝置(11)與尾氣處理系統(tǒng)(3)連通管道相連通的管路、氯氣給氣裝置(14)與氬氣給氣裝置(11)連通后和氬氣給氣裝置(11)與尾氣處理系統(tǒng)(3)連通管道相連通的管路、氯化氫給氣裝置(15)與氬氣給氣裝置(11)連通后和氬氣給氣裝置(11)與尾氣處理系統(tǒng)(3)連通管道相連通的管路、四氯化碳給氣裝置(18)與氬氣給氣裝置(11)連通后和氬氣給氣裝置(11)與尾氣處理系統(tǒng)(3)連通管道相連通的管路組成，各管路上設(shè)有壓力測(cè)量?jī)x(16)、流量測(cè)量?jī)x(17)、電磁閥門(19)。

3.如權(quán)利要求1所述的一種石墨烯的外延生長(zhǎng)設(shè)備，其特征在于：所述外延生長(zhǎng)反應(yīng)室系統(tǒng)(2)包括反應(yīng)室(21)、混氣室(22)、石墨基片(23)、反應(yīng)室頂蓋(24)，石墨支撐臂(25)、頂蓋固定臂(26)、紅外測(cè)溫儀(27)、RF射頻加熱器(28)；所述反應(yīng)室(21)頂部設(shè)有反應(yīng)室頂蓋(24)，反應(yīng)室頂蓋(24)與頂蓋固定臂(26)固定連接，其位置由頂蓋固定臂(26)固定；所述石墨支撐臂(25)設(shè)置在反應(yīng)室(21)內(nèi)，一端與反應(yīng)室(21)底部連接，一端與石墨基片(23)連接，所述石墨基片(23)由石墨支撐臂(25)支撐在反應(yīng)室(21)內(nèi)；所述反應(yīng)室(21)外壁上纏繞設(shè)有RF射頻加熱器(28)，反應(yīng)室(21)內(nèi)頂部還設(shè)有紅外測(cè)溫儀(27)；所述反應(yīng)室(21)與混氣室(22)通過(guò)管道連通。

4.如權(quán)利要求3所述的一種石墨烯外延生長(zhǎng)設(shè)備，其特征在于：所述RF射頻加熱器(28)由中頻電源(281)、外接補(bǔ)償電容(282)，感應(yīng)線圈(283)組成，所述中頻電源(281)與外接補(bǔ)償電容(282)，電連接，感應(yīng)線圈(283)與外接補(bǔ)償電容(282)電連接；所述感應(yīng)線圈(283)由壁厚大于1mm的紫銅管或方銅管制成。