[發(fā)明專利]納米晶體石墨烯、形成納米晶體石墨烯的方法、和設(shè)備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811431633.2
• 申請日: 2018-11-27
• 公開（公告）號: CN109837524B
• 公開（公告）日: 2023-03-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 宋伣在;申建旭;申鉉振;李昌錫;金昌炫;卞卿溵;李升元;李殷奎
• 申請（專利權(quán)）人: 三星電子株式會社
• 主分類號: C23C16/26
• 分類號: C23C16/26;C23C16/505;C23C16/511;C01B32/186;B82Y30/00;B82Y40/00
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105
• 代理人: 金擬粲

提供納米晶體石墨烯、形成納米晶體石墨烯的方法、和設(shè)備。所述納米晶體石墨烯可具有在約50％至99％的范圍內(nèi)的具有sp²鍵合結(jié)構(gòu)的碳與總碳的比率。另外，所述納米晶體石墨烯可包括具有約0.5nm至約100nm的尺寸的晶體。

相關(guān)申請的交叉引用

本申請要求分別于2017年11月29日和2018年8月13日在韓國知識產(chǎn)權(quán)局提交的韓國專利申請No.10-2017-0161833和10-2018-0094620的權(quán)益，將其內(nèi)容通過引用全部引入本文中。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開內(nèi)容涉及納米晶體(納米結(jié)晶)石墨烯和形成納米晶體石墨烯的方法，更具體地，涉及納米晶體石墨烯和通過不使用催化劑的等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(PECVD)方法直接在襯底(基板)上生長納米晶體石墨烯的方法。

背景技術(shù)

石墨烯是具有由二維連接的碳原子形成的六邊形蜂窩狀結(jié)構(gòu)的晶體材料，并且石墨烯的厚度非常小，也就是說，石墨烯具有原子尺寸的厚度。這樣的石墨烯可通過化學(xué)氣相沉積(CVD)合成，或者可通過逐層地剝離石墨來獲得。

發(fā)明內(nèi)容

提供納米晶體石墨烯和通過等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(PECVD)工藝在表面上直接生長納米晶體石墨烯的方法。

另外的方面將部分地在下面的描述中闡述，并且部分地將從所述描述明晰，或者可通過所呈現(xiàn)的實(shí)施方式的實(shí)踐來獲悉。

根據(jù)一個實(shí)施方式的方面，納米晶體石墨烯包括納米尺寸的晶體并且具有在約50％至約99％的范圍內(nèi)的具有sp²鍵合結(jié)構(gòu)的碳與總碳的比率。

納米晶體石墨烯可包括具有約0.5nm至約100nm的尺寸的晶體。納米晶體石墨烯可包括約1原子％(原子百分比)至約20原子％的量的氫。納米晶體石墨烯可具有約1.6g/cc至約2.1g/cc的密度。

納米晶體石墨烯可通過等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積工藝在約700℃或更低的溫度下直接在襯底上生長。

根據(jù)另一實(shí)施方式的方面，納米晶體石墨烯包括納米尺寸的晶體和約1原子％(原子百分比)至約20原子％的量的氫。

納米晶體石墨烯可包括具有約0.5nm至約100nm的尺寸的晶體。納米晶體石墨烯可具有在約50％至約99％的范圍內(nèi)的具有sp²鍵合結(jié)構(gòu)的碳與總碳的比率。納米晶體石墨烯可具有約1.6g/cc至約2.1g/cc的密度。

納米晶體石墨烯可通過等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積工藝在約700℃或更低的溫度下直接在襯底上生長。

根據(jù)另一實(shí)施方式的方面，提供通過等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積工藝形成納米晶體石墨烯的方法，所述納米晶體石墨烯包括納米尺寸的晶體并且具有在約50％至99％的范圍內(nèi)的具有sp²鍵合結(jié)構(gòu)的碳與總碳的比率，該方法包括使用反應(yīng)氣體的等離子體在約700℃或更低的溫度下直接在襯底上生長納米晶體石墨烯，所述反應(yīng)氣體包括碳源和惰性氣體。

納米晶體石墨烯可包括具有約0.5nm至約100nm的尺寸的晶體。納米晶體石墨烯可包括約1原子％(原子百分比)至約20原子％的量的氫。納米晶體石墨烯可具有約1.6g/cc至約2.1g/cc的密度。

反應(yīng)氣體可不包括氫氣或者可進(jìn)一步包括氫氣。碳源、惰性氣體和氫氣的體積比可為約1:0.01至5000:0至300。

碳源可包括烴氣體和含碳液體前體的蒸氣的至少一種。

所述前體可包括具有化學(xué)式C_xH_y(其中6≤x≤42且6≤y≤28)的芳族烴、所述芳族烴的衍生物、具有化學(xué)式C_xH_y(其中1≤x≤12且2≤y≤26)的脂族烴和所述脂族烴的衍生物的至少一種。