TWI505986B - 石墨烯製備系統及方法 - Google Patents
石墨烯製備系統及方法 Download PDFInfo
- Publication number
- TWI505986B TWI505986B TW102100842A TW102100842A TWI505986B TW I505986 B TWI505986 B TW I505986B TW 102100842 A TW102100842 A TW 102100842A TW 102100842 A TW102100842 A TW 102100842A TW I505986 B TWI505986 B TW I505986B
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- gas
- working chamber
- graphene
- control valve
- interval
- Prior art date
Links
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 109
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 title claims description 65
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 45
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 157
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 30
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 30
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 20
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 20
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 18
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 12
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 12
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 12
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000011889 copper foil Substances 0.000 claims description 10
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims description 10
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 9
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 8
- 239000002356 single layer Substances 0.000 claims description 7
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 5
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 claims description 3
- HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N alpha-acetylene Natural products C#C HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 125000002534 ethynyl group Chemical group [H]C#C* 0.000 claims description 3
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 6
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 6
- 229910000420 cerium oxide Inorganic materials 0.000 claims 2
- BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoceriooxy)cerium Chemical compound [Ce]=O.O=[Ce]=O BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 229910052582 BN Inorganic materials 0.000 claims 1
- PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N Boron nitride Chemical compound N#B PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 238000009832 plasma treatment Methods 0.000 claims 1
- 229910001928 zirconium oxide Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 14
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 13
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 6
- 238000007781 pre-processing Methods 0.000 description 5
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 4
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 4
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 4
- 238000013461 design Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 4
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 3
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N Ruthenium Chemical compound [Ru] KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000001721 carbon Chemical group 0.000 description 2
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 description 2
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 2
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 2
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 2
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 2
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 2
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 2
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 2
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- 238000001237 Raman spectrum Methods 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 150000001336 alkenes Chemical group 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- CETPSERCERDGAM-UHFFFAOYSA-N ceric oxide Chemical compound O=[Ce]=O CETPSERCERDGAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000422 cerium(IV) oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005660 chlorination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 1
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000005137 deposition process Methods 0.000 description 1
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 238000002309 gasification Methods 0.000 description 1
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 description 1
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- FDWREHZXQUYJFJ-UHFFFAOYSA-M gold monochloride Chemical compound [Cl-].[Au+] FDWREHZXQUYJFJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 238000001459 lithography Methods 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006213 oxygenation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 description 1
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 description 1
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 1
- MZLGASXMSKOWSE-UHFFFAOYSA-N tantalum nitride Chemical compound [Ta]#N MZLGASXMSKOWSE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 1
- 238000010792 warming Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B32/00—Carbon; Compounds thereof
- C01B32/15—Nano-sized carbon materials
- C01B32/182—Graphene
- C01B32/184—Preparation
- C01B32/186—Preparation by chemical vapour deposition [CVD]
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B2204/00—Structure or properties of graphene
- C01B2204/04—Specific amount of layers or specific thickness
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B2204/00—Structure or properties of graphene
- C01B2204/20—Graphene characterized by its properties
- C01B2204/22—Electronic properties
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
Description
本發明揭露一種石墨烯製備系統及方法，更明確的說，本發明係揭露了一種藉由對不同氣體的輸入速率以提昇其石墨烯層品質的系統及方法。
石墨烯(Graphene)，是一種由碳原子以sp2
混成軌域組成六角蜂巢晶格的平面薄膜，只有一個碳原子厚度的二維材料。石墨烯目前是世上最薄但最強韌的奈米材料，它幾乎是完全透明的，只吸收2.3%的可見光，且導熱係數高達5300 W/mK，高於碳奈米管(Carbon Nanotube)和金剛石。在常溫下高品質石墨烯之電子遷移率高達20000 cm2
/Vs，又比奈米碳管或矽晶體高，而電阻率只約10-6
Ω‧cm，比銅或銀等金屬之電阻率更低，為目前世上電阻率最小的材料。因此被期待可用來發展出更薄、導電速度更快的新一代電子元件或電晶體。由於石墨烯實質上是一種透明、良好的導體，也適合用來製造透明觸控螢幕、光板、甚至是太陽能電池。
為了生產石墨烯，X.Li等人在Science 324,1312(2009)發表的文章中提出了以銅箔為基座，並在溫度1000℃左右之範圍內於其表面利用一氣態碳料源以對基座供給一碳原子以於該基座之表面形成石墨烯層。接著，再將基座上的石墨烯轉移至標的工件上。由於含碳氣體源受到過渡金屬元素催化而裂解，同時由於銅對於碳之溶解度極低，故裂解後的碳原子將直接在金屬表面沉積並形成石墨烯結構。此時，石墨烯結構之良窳取決於其成長時之結晶性與晶粒大小，如果石墨烯所含之晶體缺陷較多且晶粒較小，則其電阻或電子遷移率將較低，反之，如果石墨烯所含之晶體缺陷較少且晶粒較大，則其電阻或電子遷移率將較高。日
前，石墨烯成長後未經摻雜之片電阻大約在1000 Ω/□，而電子遷移率大約在500-3000 cm2
/Vs。此石墨烯之片電阻因太高而不適用於透明導電的應用，無法在經過摻雜以後讓片電阻夠低，與現有ITO製程媲美競爭，亦難以應用在軟性基板上作為透明導電如觸控面板的應用。
考量現存的各製程均無法有效地製造出高品質之石墨烯層，故如何更研發出一種高品質及高良率的石墨烯結構層之製程，實為所屬技術領域具通常知識者所急欲解決的問題。
本發明的一範疇在於提供一種石墨烯製備系統，用以在於一工件之表面產生一石墨烯結構，其包含有一爐體、一第一氣源、一第一控制閥、一第二氣源、一第二控制閥、一第三氣源、一第三控制閥、以及一控制裝置。爐體係具有一工作腔以供工件設置於其中；第一氣源係與工作腔連接並對工作腔供給有一第一氣體；第一控制閥係設置於工作腔及第一氣源之間；第二氣源係與工作腔連接並對工作腔供給有一第二氣體；第二控制閥係設置於工作腔及第二氣源之間；第三氣源係與工作腔連接並對工作腔供給有一第三氣體；第三控制閥係設置於工作腔及第三氣源之間。而控制裝置係與第一控制閥、第二控制閥及第三控制閥耦接，儲存有一相對應於一第一程序、一第二程序及一第三程序之程序資料，每一程序係按序地包含有一第一指令、一第二指令、一第三指令及一第四指令，第一指令為增加第一控制閥之流通量，第二指令為減少第一控制閥之流通量，第三指令為增加第一控制閥之流通量，第四指令為減少第一控制閥之流通量，第一至第四指令之時間長短可相同或相異，視實際成長石墨烯之尺寸大小與溫度高低而決定。
其中，在應用時，控制裝置係根據程序資料來以第一程序、
第二程序及第三程序來分別地控制第一控制閥、第二控制閥及第三控制閥以對其流通量進行控制，第一氣體於進入工作腔後，將受熱裂解進而於工件之表面形成有一石墨烯。
另一方面，本發明亦揭露有一種石墨烯製備方法，與前述之系統相對應，其主要步驟係包含將工件置放於工作腔中；升溫至反應溫度後，一第一程序將第一氣體輸入工作腔；一第二程序將第二氣體輸入工作腔；以及以一第三程序將第三氣體輸入工作腔，每一程序係包含有一複數個反應區段，每一反應區段係具有一第一區間、一第二區間、一第三區間及一第四區間，分別對應於氣體流量控制系統之一第一指令、一第二指令、一第三指令及一第四指令；藉由對此三種輸入氣體施以不同大小的流量控制，使第一氣體受爐體內部之高溫進行裂解並釋出複數顆碳粒子，此時沈積之複數顆碳粒子因受到不同氣體流量之變化而部分成核成長成石墨烯，而部分則因與氫氣之反應而消失，藉此達到於工件之表面沉積具有大晶粒、低片電阻之墨烯結構。
另外，工件得包含有一反應金屬箔、而第一氣體得為一含碳氣體；第二氣體得為一含氫氣氣體；第三氣體得為一含氬氣氣體或其他墮性氣體組合。而於實際應用時，第一區間及第三區間中之第一氣體之體積流量係介於2至640 sccm，而第一區間、第二區間、第三區間及第四區間中之第二氣體與第三氣體之體積流量係分別介於8-860 sccm之間與300-4200 sccm之間。
綜合而言，本發明係揭露了一種石墨烯製備系統及方法，相異於先前技術利用單一供氣循環來對工件進行各氣體之輸送，本發明提出了一種在沉積過程中，藉由重覆調整輸入氣體之輸入量來改善石墨烯結構層的品質之方法來提供有一低片電阻之石墨烯結構層。
本發明係揭露了一種石墨烯製備系統及石墨烯製程，其得以利用類似於現存的系統來進行一高品質石墨烯材料層之製造。簡單來說，本發明之技術突破在於本發明提出了一種新穎的氣體供給程序，藉由極為簡易的方式來大幅改善成品之品質。
請參閱圖一，圖一係繪述了本發明之石墨烯製備系統於一具體實施例時之系統示意圖。於本例中，本發明的系統1得大致地包含有一爐體10、一第一氣源20、一第二氣源40、一第三氣源60、一第一控制閥30、一第二控制閥50、一第三控制閥70及一控制裝置80。
由其元件之組成可得悉本發明之設計係大致地與習知的利用熱裂解化學氣相合成方法來合成石墨烯之製備系統相類似，故業界得藉由一些調整後將本發明直接應用於習知的製備系統中，而無需耗費大量金錢增購設備。另一方面，有鑑本發明之重點在於其系統之供氣處理部份，故以下僅對其特徵進行說明，而其他部份之細部設計將不於此予以贅述。
簡單來說，第一氣源20係用以供給有一第一氣體V1，第二氣源40係用以供給有一第二氣體V2，第三氣源60係用以供給有一第三氣體V3。而第一氣源20、第二氣源40及第三氣源60與工作腔100之連接部份係分別地設置有一第一控制閥30、一第二控制閥50、一第三控制閥70，用以分別地對第一氣源20、第二氣源40及第三氣源60供給予該工作腔100之氣體之流量進行控制。
在應用時，首先將工件101設置於爐體10中的工作腔100中，接著利用爐體10的加熱裝置對該爐體10中的工作腔100進行加溫以使工作腔100內部維持有一高溫，接著，控制裝置80將對一第一控制閥30、一第二控制閥50及第三控制閥70進行控制以分別地以第一程序、第二程序及第三程序輸入該第一氣體V1、第二氣體V2及第三氣體V3。於本例中，第一氣體V1為一
含碳氣體，待含碳氣體將於進入工作腔100後受有一高溫並裂解並析出碳原子，而該等碳原子將沉積於工件101之表面進而形成一石墨烯結構層102。有別於先前技術持續地對工作腔100進行氣體的輸送，本發明係藉由對該等氣體之輸入方式進行細部的加、減控制，而石墨烯之成長品質將得因該等控制而明顯地被提升。
在大致的對本發明的運作方式進行說明後，以下將針對各個組成裝置進行分別的說明。首先，在圖一所繪述的例子中，爐體10係指一得以進行化學氣態沉積(CVD)製程的裝置，而其爐體10的主要組成材料得為石英、陶瓷、不鏽鋼或其他得以耐受高溫而不致變形的材料。而爐體10又得裝置有一加熱裝置，使爐體10內部的中空工作腔100得以被加熱至千餘度的高溫。
另一方面，爐體10係連接有複數個電控開關以為前述的第一控制閥30、一第二控制閥50及第三控制閥70。而第一控制閥30、一第二控制閥50及第三控制閥70又分別地與第一氣源20、第二氣源40及第三氣源60連通。故此，控制裝置80藉由對第一控制閥30、一第二控制閥50及第三控制閥70之開啟、關閉及其開關幅度進行控制，該等第一氣體V1、第二氣體V2及第三氣體V3輸入該工作腔100的流通量便得以被控制。而除了前述的各個電控開關以外，更係包含有一出口閘90，用以供爐體10內之流體在製程完畢後進行排除。
而前述的控制裝置80係與該第一控制閥30、第二控制閥50及該第三控制閥70耦接，儲存有一程序資料幾對前述的第一控制閥30、一第二控制閥50及第三控制閥70進行控制。本發明之控制裝置80係指內設有一控制程序的個人電腦，惟本發明並不以此為限，本發明於最簡化時，得僅包含有一單晶片電路以為各控制閥之控制，本發明不對其多加限制。於本例中，第一控制閥30、一第二控制閥50及第三控制閥70係同時地設置於該爐體10
之一端，惟其不以此為限，爐體10之各閥之分佈方式端視使用者之需求而自由的調整。而前述之控制裝置80係儲存有一程序資料，其係包含有複數個相對應於一第一程序、一第二程序及一第三程序之資料。第一程序、一第二程序及一第三程序係分別指控制該等第一控制閥30、一第二控制閥50及第三控制閥70之方式。
另一方面，於本例中，設置於工作腔100中的工件101為表面有一銅箔或鍍有過渡金屬催化劑的載片。而於本例中，為了最佳化其效果，銅箔係經有一包含有丙酮、異丙醇、醋酸、去離子水之清洗程序。另外為進一步提升石墨烯之品質，該工件在進行前述製程前得選擇性地利用電漿處理其表面，而該電漿可為含氧氣或氬氣之電漿。更甚者，該工件得選擇性地於其表面設置有一晶種以為長晶品質之改善手段，此晶種之設置可藉由玻離之石墨碎片或由微影技術精確控制位置及大小之含碳沈積物來完成。惟該工件101並不以前述的載片為限，視使用者之需求，該工件101可以，但不限於，為一銅箔本身、一至少含有二氧化矽、石英、藍寶石、玻璃、氯化鈉、氮化矽、氧化鋁或其組合的材料所製成之基板。再者，本發明的工件101除了前述的材質以外，亦得以一具有電絕緣特性的材料或其他非晶材料為之。需注意的是，於本例中，前述的工件101為銅箔以作為催化劑之用。惟該工件101亦可以為上述之絕緣材料，並將金屬箔設置於該工件101之上方或鄰近處，藉由如氣化之手段以取得有前述的銅催化粒子，本發明並不以此為限。另外，前述的金屬催化粒子不以前述的銅來源為限，凡具有鐵、銅、鈷、銥、鎳、鋅或為含銅、鐵、鈷、銥、鎳、鋅之合金或其他得以作為相類似性質之材料，均得為本發明之催化粒子。另外，於某些特定狀況下，甚至得省略該等金屬催化劑並以一高溫帶氧裂解程序以為該碳子之裂解。另一方面，本發明於應用時，工作腔100中得同時設置有複數片工件101，而該複數片工件101得沿該爐體10之寬度或深度方向以矩陣或單
列的方式進行排列，使用者得按其需要進行自由組合，本發明將不對此多加限制。
另一方面，如前所述，本發明得具有第一氣源20、第二氣源40及第三氣源60。以本例來說明，第一氣源20、第二氣源40及第三氣源60係分別包含有甲烷、氫氣及氬氣。惟本發明之第一氣體V1並不以前述的甲烷為限，其亦得指一含碳氣體，用以提供製程中所需之碳粒子。在實際應用時，該第一氣體V1得為一甲烷、乙炔、乙烯、苯等其他具有碳分子且得為一裂解反應的材料之任一者。更進一步地，該碳料31得為一氣態碳分子與惰性氣體之混合物。另外，第二氣體V2並不以純氫氣為限，其亦得為含氫氣之混合氣體。而第三氣體V3亦不以氬氣為限，其亦得為其他不與碳粒子及催化劑粒子發生反應之氣態物質。
在對本發明之裝置之具體設計進行說明後，以下將對本發明之方法予以具體說明。請一併參閱圖一及圖二，圖二係繪述了本發明之一具體實施例中的溫度、時間關係圖及壓力-時間關係圖。在應用時，本發明之製程可大致上的包含有數個步驟。首先，將前述的各個包含爐體10、第一氣源20、第二氣源40、第三氣源60、第一控制閥30、第二控制閥50、第三控制閥70及控制裝置80分別準備完畢且正確組裝，各元件之組裝方式得參考圖一之設計為之。
接著，以下將進行第一程序以將第一氣體輸入工作腔，該第一程序係依序、但不必為連續地包含有一前置階段S1、一前處理階段S2、一反應階段S3及一結束階段S4。
在前置階段中，首先將該工件101置放於該工作腔100中，再開啟第二控制閥50及第三控制閥70以使第二氣體V2及第三氣體V3進入該工作腔100以為一背境氣體並持續至反應時間一T1。於本例中，該反應時間一T1約為數分鐘。於本例中，第二氣體V2及第三氣體V3係分別為氫氣及氬氣。與此同時，在前
置階段S1中，第一控制閥30未被開啟，而第一氣體V1亦將未進入該工作腔100中。於此時，其反應腔中的壓力係被定義為反應腔壓力一P1，其值係約為740mmHg。
接著，進入前處理階段S2。此時，增加經由第二控制閥50及第三控制閥70進入工作腔100的第二氣體V2及第三氣體V3，並同時以一每分鐘二十度之程度來對工作腔100進行加熱以讓其達到一反應溫度並持續一時間長度。同時，第一控制閥30未被開啟，而第一氣體V1亦未進入該工作腔100中。於此時，其反應腔中的壓力係被定義為反應腔壓力二P2，其值係約為760mmHg。
於本例中，而前述之反應溫度H介於攝氏900-1050度之間，較佳溫度為攝氏1000度，而成長時間則介於10到30分鐘，視反應溫度而定。藉由該熱處理階段，銅箔表層的氧化物將得以被去除，同時藉由銅箔材料的再結晶，其內部應力亦得被釋放以使該銅箔之表面更為平整。於本例中，前處理階段S2結束之時間係被定義為反應時間二T2，其約為5-180分鐘。
隨後，進入反應階段S3，於此時，控制裝置80將開啟第一控制閥30以對工作腔100導入有第一氣體V1。於本例中，第一氣體V1為一含碳氣體。而與先前技術的持續供給有一時段之設計相異，本發明之控制裝置80係藉由對第一控制閥30進行開啟及關閉的方式來控制第一氣體V1進入工作腔100之流率。於本例中，反應階段S3結束時係被定義為反應時間三T3，其約為15-200分鐘。
更進一步的說，請參閱圖二，由圖可見，前述的反應階段S3係得大致地依序地包含，但不限於，有第一區間S31、一第二區間S32、一第三區間S33及一第四區間S34，該第一氣體V1於該第一區間S31之平均輸入流量係較該前處理階段S2高，該第一氣體V1於該第二區間S32時的平均輸入流量係較該第一區間
S31低，該第一氣體V1於該第三區間S33時的平均輸入流量係較該第二區間S32高，該第一氣體V1於該第四區間S34時的平均輸入流量係較該第三區間S33低。也就是說，本發明的工作腔100體於反應階段S3係呈現有複數次增加、減少之改變，與先前技術輸入後逐步增加最後停止供給之程序相異。
更明確的說，於本例中，於第一區間S31、第三區間S33開始時，第一氣體V1進入工作腔100之流率為零或為大致地停止地自該第一氣源20進入工作腔100。於進入第一區間S31、第三區間S33時，控制裝置80將對第一控制閥30輸出有一第一指令及一第三指令以令其打開該閘門以使第一氣源20對工作腔100連通並以約2-640 sccm之速率輸入有第一氣體V1並持續數秒。另外，於進入第二區間S32及第四區間S34時，該控制裝置80將對第一控制閥30輸出有一第二指令及一第四指令以令其關閉該閘門以使第一氣源20停止對該工作腔100輸入第一氣體V1，並持續有數秒。藉由重覆前述的流程，而整個流程共花費約10-30分鐘。另外，需說明的是，以上之流率之加減控制均係同時於單一製程當中以為之，而該工件於製程當中並未被替換或移動。更明確的說，第一指令及該第四指令之中，該工件於工作腔內之一指定位置。
藉此間斷性地減少材料輸入的行為，碳材料得於工作腔100內的第一氣體V1將得充分地進行裂解、反應及沉積以取得有一品質較佳的石墨烯結構層102。
需知悉的是，各個區間的開始、結束的時間點得以一絕對時間長度或是根據設置於第一控制閥30之流量計所統計得的數值或是工作腔100內之壓力等因素以為開、關之控制，本發明不對此進行限制。
隨反應階段S3結束後，將進行結束階段S4。結束階段S4係與第二階段相類似，惟其將停止對工作腔體100加溫以使其工
作腔100之溫度將快速地下降。於本例中，結束階段S4結束時係被定義為反應時間四T4，其約為75-240分鐘。藉由前述之前處理階段S2、反應階段S3及結束階段S4之作用，本發明之石墨烯層之品質將較先前技術具有大幅的改善。
需強調的是，前述的各個時間、溫度及壓力等參數僅為多種可行實施態樣的其中之一種而已。本發明在實際應用時，前述的各個參數均得因製程所選用之材料、製程裝置之設置及對工件品質之需求等不同的因數而得作一相對應的調整或變更。又，請參閱圖三A至圖三D，圖三A至圖三D係分別描述了本發明之單層石墨烯之特性圖表。本發明之單層石墨烯於成長後之原始片電阻可達200至600 Ω/□，經摻雜(如氯化金)後其片電阻可達75-200 Ω/□；圖三B顯示單層石墨烯之光穿透率可達97%以上。成長後之單層石墨烯之晶格缺陷非常低，於圖三C之拉曼圖譜中顯示幾乎沒有因缺陷所造成之峰譜，此高品質之單層石墨烯亦反映在其電晶體之高開關比，如圖三D所示，一般CVD法成長之單層石墨烯之電晶體開關比約介於之間，而本發明成長之單層石墨烯之電晶體開關比可高達13。另外，此發明成長之石墨烯層可控制其層數為1到10，其覆蓋率將得達99.9%或以上。以另一角度觀之，石墨烯之大於100奈米平方之孔洞數目於穿透式電子顯微鏡下之檢測為每10微米平方少於20個。
需強調的是，本發明之主要技術手段在於在單一工件101的石墨烯層的製程當中藉由重覆的增加、減少各種氣體的輸入流量來達到改善石墨烯結構層102成長品質之結果。而其控制閥是否需完全關閉，本發明並不對此進行限制，更明確的說，凡藉由重覆增加、減少氣體供給率來改善石墨烯結構層102之品質之其他手段，均應屬本發明之範疇。
另外，於上例中，本發明係僅對第一氣體V1進入工作腔100之流量進行控制及改變。惟本發明更得一步同時地對第一氣體
V1、第二氣體V2及第三氣體V3之流量及其進入時機進行控制以取得有一更佳的效果。舉例來說，請一併參閱圖四A至圖四C，各圖係分別繪述了本發明於其他具體實施例中之成長石墨烯時的氣體種類之壓力變化與時間組合。由圖可見，該第二氣體V2及第三氣體V3之供應方式係得參考該第一氣體V1之各個區間及其特性以為之，本發明將不對此多加贅述。更明確的說，該第二氣體V2或第三氣體V3得分別地包含有一與第一氣體V1相對應的反應階段，且其係大致地依序地包含有第一區間、第二區間、第三區間及第四區間，考量其性質與第一氣體V1相類似，故將不於此贅述。另外需注意的是，在實際應用時，第二氣體V2或第三氣體V3不以同時存在為限。另外，第二氣體V2及第三氣體V3之任一者得擇一或同時包含有氫、氬或其他相對應氣體，亦即該等氣體於輸入工作腔時已為一混合態。
本發明揭露一種石墨烯製備系統及方法，相異於先前技術利用單一供氣循環來對工件進行各氣體之輸送，本發明提出了一種在沉積過程中，藉由重復調整輸入氣體之輸入量來改善石墨烯結構層的品質之方法來提供有一高品質之石墨烯結構層。
需瞭解除非有另外定義，否則本說明書所用之所有技術及科學術語，皆具有與熟習本發明所屬技術者通常所瞭解的意義相同之意義。另外，本說明書目前所述者僅屬本發明的眾多實例方法之其中之一，在本發明之實際使用時，可使用與本說明書所述方法及裝置相類似或等效之任何方法或手段為之。再者，本說明書中所提及之一數目以上或以下，係包含數目本身。
且應瞭解的是，本說明書執行所揭示功能之某些方法、流程，並不以說明書中所記載之順序為限，除說明書有明確排除，否則各步驟、流程先後順序之安排端看使用者之要求而自由調整。再者，本說明書中的各圖式間的各元件間之比例已經過調整或省略以維持各圖面的簡潔，故此，除了說明書有明確說明外，
圖面中的各個元件的相對應位置均得被應用為本發明之說明書之增修。另外，考量本發明之各元件之性質為相互類似，故各元件間的說明、標號為相互適用。另外，為保持說明書之簡潔，下文所提及的『方法』或『製程』係分別指本發明的『石墨烯製備方法』及『石墨烯製備製程』。需注意的是，本說明書中所提及之裝置、模組、器、元件等組成部份並不以實際上相互獨立之硬體為限，其亦得以個別或整合後的軟體、韌體或硬體的方式呈現。
藉由以上較佳具體實施例之詳述，係希望能更加清楚描述本發明之特徵與精神，而並非以上述所揭露的較佳具體實施例來對本發明之範疇加以限制。相反地，其目的是希望能涵蓋各種改變及具相等性的安排於本發明所欲申請之專利範圍的範疇內。因此，本發明所申請之專利範圍的範疇應根據上述的說明作最寬廣的解釋，以致使其涵蓋所有可能的改變以及具相等性的安排。
1‧‧‧石墨烯製備系統
10‧‧‧爐體
20‧‧‧第一氣源
30‧‧‧第一控制閥
40‧‧‧第二氣源
50‧‧‧第二控制閥
60‧‧‧第三氣源
70‧‧‧第三控制閥
80‧‧‧控制裝置
90‧‧‧出口閘
100‧‧‧工作腔
101‧‧‧工件
102‧‧‧石墨烯結構層
V1‧‧‧第一氣體
V2‧‧‧第二氣體
V3‧‧‧第三氣體
S1‧‧‧前置階段
S2‧‧‧前處理階段
S3‧‧‧反應階段
S31‧‧‧第一區間
S32‧‧‧第二區間
S33‧‧‧第三區間
S34‧‧‧第四區間
S4‧‧‧結束階段
H‧‧‧反應溫度
P1‧‧‧反應腔壓力一
P2‧‧‧反應腔壓力二
T1‧‧‧反應時間一
T2‧‧‧反應時間二
T3‧‧‧反應時間三
T4‧‧‧反應時間四
圖一係繪述了本發明之石墨烯製備系統於一具體實施例時之系統示意圖。
圖二係繪述了本發明之一具體實施例中的溫度、時間關係圖及壓力-時間關係圖
圖三A至圖三D係分別地利用各種方式來繪述了本發明之效果圖表。
圖四A至圖四C係分別繪述了本發明於其他具體實施例中之成長石墨烯時的氣體種類之壓力變化與時間組合。
S1‧‧‧前置階段
S2‧‧‧前處理階段
S3‧‧‧反應階段
S4‧‧‧結束階段
S31‧‧‧第一區間
S32‧‧‧第二區間
S33‧‧‧第三區間
S34‧‧‧第四區間
P1‧‧‧反應腔壓力一
P2‧‧‧反應腔壓力二
T1‧‧‧反應時間一
T2‧‧‧反應時間二
T3‧‧‧反應時間三
T4‧‧‧反應時間四
H‧‧‧反應溫度
Claims (11)
- 一種石墨烯製備系統，用以在於一工件之表面產生一石墨烯結構，其包含有：一爐體，具有一工作腔以供該工件設置於其中；一第一氣源，與該工作腔連接並對該工作腔供給有一含碳氣體；一第一控制閥，設置於該工作腔及該第一氣源之間；一第二氣源，與該工作腔連接並對該工作腔供給有一含氫氣體；一第二控制閥，設置於該工作腔及該第二氣源之間；一第三氣源，與該工作腔連接並對該工作腔供給有一惰性氣體；一第三控制閥，設置於該工作腔及該第三氣源之間；以及一控制裝置，與該第一控制閥、該第二控制閥及該第三控制閥耦接，儲存有一相對應於一第一程序、一第二程序及一第三程序之程序資料，該第一程序、該第二程序及該第三程序之任一者係按序地包含有一第一指令、一第二指令、一第三指令及一第四指令，該第一指令為增加相對應之該控制閥之流通量，該第二指令為減少相對應之該控制閥之流通量，該第三指令為增加相對應之該控制閥之流通量，該第四指令為減少相對應之該控制閥之流通量；其中，在應用時，該控制裝置係根據該程序資料來以該第一程序、該第二程序及該第三程序來分別地控制該第一控制閥，第二控制閥或該第三控制閥以對該其流通量進行控制，以讓該含碳氣體於進入該工作腔並受熱裂解並於該工件之表面形成有該石墨烯結構。
- 如申請專利範圍第1項所述之石墨烯製備系統，其中該工件係包含有一銅箔或一含銅薄膜之基板。
- 如申請專利範圍第1項所述之石墨烯製備系統，其中該工件係包含有一絕緣基板，該絕緣基板包含有氧化矽、氧化鋁、氮化硼、氧化鉿或氧化鋯。
- 如申請專利範圍第1項所述之石墨烯製備系統，其中該含碳氣體係包含有一甲烷、乙炔、乙烯，苯，甲醇或乙醇之任一者。
- 如申請專利範圍第1項所述之石墨烯製備系統，其中該石墨烯結構為層數1到10之石墨烯，其中每單一層石墨烯未經摻雜前之片電阻值介於200-600Ω/□，經摻雜後之片電阻值介於75-200Ω/□。
- 一種石墨烯製備方法，用以在於一工件之表面產生一石墨烯結構，其包含有以下步驟：準備有一爐體，具有一工作腔；準備有該工件；準備有一含碳氣體、一含氫氣體以及一惰性氣體；將該工件置放於該工作腔中；以一第一程序將該含碳氣體輸入該工作腔；以一第二程序將該含氫氣體輸入該工作腔；以及以一第三程序將該惰性氣體輸入該工作腔；其中，該第一程序係包含有一前置階段及一接續之反應階段，該反應階段係具有一第一區間、一第二區間、一第三區間及一第四區間，該含碳氣體、該含氫氣體及該惰性氣體於該第一區間之輸入流量係較一前置階段高，該含碳氣體、該含氫氣體及該惰性氣體於該第二區間的平均輸入流量較該第一區間低，該含碳氣體、該含氫氣體及該惰性氣體於該第三區間的平均輸入流量較該第二區間高，該含碳氣體、該含氫氣體及該惰性氣體於該第四區間的平均輸入流量係較該第三區間低，藉此使該含碳氣體受該爐體內部 之高溫進行裂解並釋出該複數顆碳粒子並於該工件之表面沉積形成有該石墨烯結構。
- 如申請專利範圍第6項所述的石墨烯製備方法，其中該工件係包含有一銅箔或一含銅薄膜之基板。
- 如申請專利範圍第6項所述的石墨烯製備方法，其中該含碳氣體包含有甲烷、乙炔、乙烯，苯，甲醇或乙醇之任一者。
- 如申請專利範圍第6項所述的石墨烯製備方法，其中該第一區間及該第三區間中之該含碳氣體之體積流量係介於2至640sccm之間，該第一區間及該第三區間中之該含氫氣體之體積流量係介於8至860sccm之間，該第一區間及該第三區間中之該惰性氣體之體積流量係介於300至4200sccm之間。
- 如申請專利範圍第6項所述的石墨烯製備方法，其中該工件之表面可經電漿處理。
- 如申請專利範圍第6項所述的石墨烯製備方法，其中該工件之表面可設置有至少一晶種。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TW102100842A TWI505986B (zh) | 2013-01-10 | 2013-01-10 | 石墨烯製備系統及方法 |
| CN201310110070.8A CN103922320B (zh) | 2013-01-10 | 2013-03-29 | 石墨烯制备系统及方法 |
| US13/934,449 US20140193574A1 (en) | 2013-01-10 | 2013-07-03 | Graphene manufacturing system and the method thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TW102100842A TWI505986B (zh) | 2013-01-10 | 2013-01-10 | 石墨烯製備系統及方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TW201427897A TW201427897A (zh) | 2014-07-16 |
| TWI505986B true TWI505986B (zh) | 2015-11-01 |
Family
ID=51061154
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| TW102100842A TWI505986B (zh) | 2013-01-10 | 2013-01-10 | 石墨烯製備系統及方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20140193574A1 (zh) |
| CN (1) | CN103922320B (zh) |
| TW (1) | TWI505986B (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI762205B (zh) * | 2021-02-22 | 2022-04-21 | 中原大學 | 在絕緣基板上製備石墨烯薄膜的方法 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105679678A (zh) * | 2016-03-18 | 2016-06-15 | 武汉华星光电技术有限公司 | 一种石墨烯薄膜晶体管的制备方法 |
| WO2019067488A1 (en) * | 2017-09-26 | 2019-04-04 | Board Of Regents, The University Of Texas System | GRAPHENE MICRO-ELECTROMECHANICAL SYSTEM (MEMS) RESISTANT GAS SENSOR |
| WO2023121714A1 (en) * | 2021-12-22 | 2023-06-29 | General Graphene Corporation | Novel systems and methods for high yield and high throughput production of graphene |
| US11718526B2 (en) * | 2021-12-22 | 2023-08-08 | General Graphene Corporation | Systems and methods for high yield and high throughput production of graphene |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102409399A (zh) * | 2011-11-04 | 2012-04-11 | 南京航空航天大学 | 一种高质量石墨烯的制法 |
| CN102627274A (zh) * | 2012-04-23 | 2012-08-08 | 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 | 一种制备石墨烯的方法 |
| WO2012167701A1 (zh) * | 2011-06-09 | 2012-12-13 | 无锡第六元素高科技发展有限公司 | 一种化学气相沉积制备单层和多层石墨烯的方法 |
| CN102849961A (zh) * | 2011-07-01 | 2013-01-02 | 中央研究院 | 在基板上成长碳薄膜或无机材料薄膜的方法 |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3442604B2 (ja) * | 1996-02-15 | 2003-09-02 | 株式会社フジキン | 混合ガスの供給方法及び混合ガス供給装置並びにこれらを備えた半導体製造装置 |
| US6733590B1 (en) * | 1999-05-03 | 2004-05-11 | Seagate Technology Llc. | Method and apparatus for multilayer deposition utilizing a common beam source |
| US20040005269A1 (en) * | 2002-06-06 | 2004-01-08 | Houjin Huang | Method for selectively producing carbon nanostructures |
| US20040053440A1 (en) * | 2002-08-21 | 2004-03-18 | First Nano, Inc. | Method and apparatus of carbon nanotube fabrication |
| US20050287297A1 (en) * | 2004-05-18 | 2005-12-29 | Board Of Trustees Of The University Of Arkansas | Apparatus and methods of making nanostructures by inductive heating |
| KR101451716B1 (ko) * | 2008-08-11 | 2014-10-16 | 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 | 성막 방법 및 성막 장치 |
| US8470400B2 (en) * | 2009-10-21 | 2013-06-25 | Board Of Regents, The University Of Texas System | Graphene synthesis by chemical vapor deposition |
| CN101966987B (zh) * | 2010-10-13 | 2012-10-03 | 重庆启越涌阳微电子科技发展有限公司 | 具有负电子亲和势的分形石墨烯材料及其制备方法和应用 |
| CN102491315A (zh) * | 2011-12-08 | 2012-06-13 | 中国科学院化学研究所 | 制备石墨烯的方法 |
| WO2014039597A2 (en) * | 2012-09-07 | 2014-03-13 | Linde Aktiengesellschaft | Direct liquid injection of solution based precursors for atomic layer deposition |
| US10041168B2 (en) * | 2013-01-14 | 2018-08-07 | California Institute Of Technology | Graphene structure |
-
2013
- 2013-01-10 TW TW102100842A patent/TWI505986B/zh active
- 2013-03-29 CN CN201310110070.8A patent/CN103922320B/zh active Active
- 2013-07-03 US US13/934,449 patent/US20140193574A1/en not_active Abandoned
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012167701A1 (zh) * | 2011-06-09 | 2012-12-13 | 无锡第六元素高科技发展有限公司 | 一种化学气相沉积制备单层和多层石墨烯的方法 |
| CN102849961A (zh) * | 2011-07-01 | 2013-01-02 | 中央研究院 | 在基板上成长碳薄膜或无机材料薄膜的方法 |
| CN102409399A (zh) * | 2011-11-04 | 2012-04-11 | 南京航空航天大学 | 一种高质量石墨烯的制法 |
| CN102627274A (zh) * | 2012-04-23 | 2012-08-08 | 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 | 一种制备石墨烯的方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI762205B (zh) * | 2021-02-22 | 2022-04-21 | 中原大學 | 在絕緣基板上製備石墨烯薄膜的方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20140193574A1 (en) | 2014-07-10 |
| TW201427897A (zh) | 2014-07-16 |
| CN103922320B (zh) | 2016-08-03 |
| CN103922320A (zh) | 2014-07-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Zhang et al. | Controlled growth of single‐crystal graphene films | |
| TWI505986B (zh) | 石墨烯製備系統及方法 | |
| CN104498902B (zh) | 一种常压化学气相沉积石墨烯薄膜的制备方法 | |
| Miao et al. | Chemical vapor deposition of graphene | |
| CN102958832B (zh) | 石墨烯制造设备及方法 | |
| KR101636442B1 (ko) | 촉매합금을 이용한 그라핀의 제조방법 | |
| US9017634B2 (en) | In-line manufacture of carbon nanotubes | |
| Liu et al. | Achievements and challenges of graphene chemical vapor deposition growth | |
| EP2706130A2 (en) | Method for manufacturing high quality graphene using continuous heat treatment chemical vapor deposition method | |
| Huet et al. | Pressure-controlled chemical vapor deposition of single-layer graphene with millimeter-size domains on thin copper film | |
| CN106256762A (zh) | 多层石墨烯的制备方法 | |
| Tu et al. | Fast synthesis of high-quality large-area graphene by laser CVD | |
| CN102849733A (zh) | 双温区控制低温直接制备石墨烯的方法及双温区管式炉 | |
| CN105274500A (zh) | 等离子体增强化学气相沉积制备石墨烯的方法 | |
| WO2012167703A1 (zh) | 一种基于化学气相沉积的高温原子透析制备石墨烯的方法 | |
| Im et al. | Xenon Flash Lamp‐Induced Ultrafast Multilayer Graphene Growth | |
| US10246795B2 (en) | Transfer-free method for forming graphene layer | |
| JP2013067549A (ja) | 薄膜の形成方法 | |
| KR20210018855A (ko) | 고효율 화학 기상 증착법 그래핀 주름 제거 방법 | |
| CN104609406B (zh) | 一种常压二段过程催化固体碳源合成石墨烯的方法 | |
| TWI457277B (zh) | 石墨烯製備系統及方法 | |
| CN107777681B (zh) | 一种利用纳米粉催化制备双层和/或多层石墨烯的方法 | |
| CN111620340B (zh) | 一种原位生长TiC纳米管的方法 | |
| CN113737277A (zh) | 一种基于化学气相沉积制备大尺寸单晶二维材料的方法 | |
| CN105088335B (zh) | 一种生长石墨烯薄膜的装置及其生长方法 |