CN103409728A - 一种化学气相沉积制备石墨烯的方法 - Google Patents

一种化学气相沉积制备石墨烯的方法 Download PDF

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林耀朋
张旭
吴军
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Abstract

一种化学气相沉积制备石墨烯的方法，包括以下步骤：将衬底钴镍合金用质量分数为75%的乙醇溶液清洗三次，在50℃～80℃下烘干；将钴镍合金衬底放入石英炉中，加热温度至880℃～890℃，通氦气，氦气流速为50sccm；保持温度在880℃～890℃下向石英炉中均匀加入乙苯；将石英炉降温到室温，取出样品；将样品进行超声处理，超声处理功率为800w，时间为60～90min，获得石墨烯。制备得到的石墨烯具有较大的载流子迁移率。

Description

一种化学气相沉积制备石墨烯的方法
技术领域
本发明涉及一种制备石墨烯的方法，特别是涉及通过化学气相沉积制备石墨烯的方法。
背景技术
石墨烯具有非常良好的性能，近些年已经成为科学家们研究的热点。石墨烯的制备方法较多，其中化学气相沉积法和化学还原法研究最多。在化学气相沉积过程中，衬底材料的选择非常重要，衬底材料选择较差，则会导致最终获得的石墨烯性能较差，如不具备良好的载流子迁移率等。因此开发一种具有良好的载流子迁移率的石墨烯，可以拓展石墨烯的市场空间。
发明内容
要解决的技术问题：常规化学气相沉积法制备得到的石墨烯载流子迁移率较低的问题。
一种化学气相沉积制备石墨烯的方法，包括以下步骤：（1）将衬底钴镍合金用质量分数为75%的乙醇溶液清洗三次，在50℃～80℃下烘干，优选烘干温度为60℃；（2）将钴镍合金衬底放入石英炉中，加热温度至880℃～890℃，升温速率为25℃/min，通氦气，氦气流速为50sccm；（3）保持温度在880℃～890℃下向石英炉中均匀加入乙苯；（4）将石英炉降温到室温，取出样品；（5）将样品进行超声处理，超声处理功率为800w，时间为60～90min，获得石墨烯。其中石英炉加热温度优选为885℃。
有益效果：化学气相沉积制备得到的石墨烯具有较大的载流子迁移率。
具体实施方式
实施例1
将衬底钴镍合金用质量分数为75%的乙醇溶液清洗三次，在50℃下烘干。将钴镍合金衬底放入石英炉中，加热温度至880℃，升温速率为25℃/min，通氦气，氦气流速为50sccm；保持温度在880℃下向石英炉中均匀加入乙苯；将石英炉降温到室温，取出样品；将样品进行超声处理，超声处理功率为800w，时间为60min，获得石墨烯。测定其载流子迁移率，载流子迁移率为1.57×105cm2/Vs。
实施例2
将衬底钴镍合金用质量分数为75%的乙醇溶液清洗三次，在80℃下烘干。将钴镍合金衬底放入石英炉中，加热温度至890℃，升温速率为25℃/min，通氦气，氦气流速为50sccm；保持温度在890℃下向石英炉中均匀加入乙苯；将石英炉降温到室温，取出样品；将样品进行超声处理，超声处理功率为800w，时间为90min，获得石墨烯。测定其载流子迁移率，载流子迁移率为1.64×105cm2/Vs。
实施例3
将衬底钴镍合金用质量分数为75%的乙醇溶液清洗三次，在60℃下烘干。将钴镍合金衬底放入石英炉中，加热温度至885℃，升温速率为25℃/min，通氦气，氦气流速为50sccm；保持温度在885℃下向石英炉中均匀加入乙苯；将石英炉降温到室温，取出样品；将样品进行超声处理，超声处理功率为800w，时间为75min，获得石墨烯。测定其载流子迁移率，载流子迁移率为1.59×105cm2/Vs。
从以上三个实施例中可以看到，制备的产品都具有较高的载流子迁移率。

Claims (4)

1.一种化学气相沉积制备石墨烯的方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）将衬底钴镍合金用质量分数为75%的乙醇溶液清洗三次，在50℃～80℃下烘干；
（2）将钴镍合金衬底放入石英炉中，加热温度至880℃～890℃，通氦气，氦气流速为50sccm；
（3）保持温度在880℃～890℃下向石英炉中均匀加入乙苯；
（4）将石英炉降温到室温，取出样品；
（5）将样品进行超声处理，超声处理功率为800w，时间为60～90min，获得石墨烯。
2.根据权利要求1所述的一种化学气相沉积制备石墨烯的方法，其特征在于烘干温度为60℃。
3.根据权利要求1所述的一种化学气相沉积制备石墨烯的方法，其特征在于石英炉加热至温度为885℃。
4.根据权利要求1所述的一种化学气相沉积制备石墨烯的方法，其特征在于石英炉加热过程中升温速率为25℃/min。
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