一种RF-PECVD制备石墨烯的工艺
专利汇可以提供一种RF-PECVD制备石墨烯的工艺专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种RF-PECVD制备 石墨 烯的工艺。其技术方案是：采用射频 等离子体 增强 化学气相沉积 （RF-PECVD）的方法，以 磁控溅射 镀 膜 系统制备的多晶钴 薄膜 为基底，在较低的基底 温度 （800℃）、较少的气体总流量（78sccm）和较短的沉积时间（40s）下成功地制备了高品质的1-5个 碳 原子 层的 石墨烯 。本发明的特点是：明通过RF-PECVD方法可以在反应温度相对较低、沉积时间较短、所需碳源较少的条件下制备石墨烯，大大地降低了石墨烯的制备成本，为推进石墨烯的工业应用奠定 基础 。由于石墨烯具有高的 比表面积 、高的光学透过率、高的导电率及高的柔韧性等优异的物理性能，使石墨烯在 电子 器件和光学器件等方面具有广泛的应用价值。，下面是一种RF-PECVD制备石墨烯的工艺专利的具体信息内容。
1.一种RF-PECVD制备石墨烯的工艺，其特征是：采用射频等离子体增强化学气相沉积（RF-PECVD）的方法，以磁控溅射镀膜系统制备的多晶钴薄膜为基底，在较低的基底温度（800℃）、较少的气体总流量（78sccm）和较短的沉积时间（40s）下成功地制备了高品质的
1-5个碳原子层的石墨烯。
2.根据权利要求1所述的一种RF-PECVD制备石墨烯的工艺，其特征是：多晶钴薄膜的制备：采用JGP-450A型多靶磁控溅射镀膜设备，将厚度为450nm的钴薄膜沉积到单晶Si（100）基底上，使用的溅射靶材是直径为6cm的高纯钴（99.95%），在将Si（100）基片放入真空室之前分别用丙酮、酒精和去离子水对其进行超声清洗15min去除硅片表面的污渍，-4
当真空室的背景压强达到6×10 Pa后，开始在Si（100）基底上沉积钴薄膜。
3.根据权利要求2所述的一种RF-PECVD制备石墨烯的工艺，其特征是：沉积条件如下：基片温度为200℃；溅射压强为1.8Pa；溅射电流为0.4A；基片偏压为-100V；Ar气流量保持在60sccm。
4.根据权利要求1所述的一种RF-PECVD制备石墨烯的工艺，其特征是：具体工艺：
将多靶磁控溅射设备制备的钴薄膜放入JGP300A型射频等离子体增强化学气相沉积设备（RF-PECVD，射频为13.56MHz）的样品台上，当反应室的压强低于13Pa后，通入Ar气（20sccm）和H2气（10sccm），并保持反应室的气体压强为220Pa，通过40min将钴薄膜升温到800℃，之后将Ar气和H2气的流量分别调至60sccm和15sccm，同时通入碳源气体—甲烷（3sccm），当反应室的气体压强稳定在1000Pa时，将射频功率调节到200W，40s之后在多晶钴薄膜上制备得到了石墨烯，沉积结束后，关闭甲烷，使反应室在Ar和H2的气氛下快速降温。
一种RF-PECVD制备石墨烯的工艺
技术领域
背景技术
为了更具有研究意义及应用价值的碳材料石墨烯是由单层sp 杂化碳原子构成的二维蜂窝状晶格结构材料，它可以展现出极高的电子迁移率、极好的热力学稳定性和良好的柔韧性等。自2004年石墨烯被发现以来，越来越多的科研工作者致力于石墨烯的制备及其性能的开发，使石墨烯在场效应晶体管、气体传感器、电池、超级电容器和生物传感器等众多领域显示出巨大的潜能。目前，虽然在理论和实验上石墨烯的相关研究已经有了很大的进步，然而，无论是在石墨烯的制备还是在石墨烯的应用上仍然存在着许多问题待于进一步的探讨和研究，例如：如何降低石墨烯的制备成本、石墨烯的生长机制是什么、如何对石墨烯的结构进行调制、石墨烯基复合材料的性能是否可以进一步开发或提高等等。在众多的制备石墨烯的方法中，化学气相沉积（CVD）方法是制备大面积、高品质石墨烯的最有效方法之一，然而，这种方法需要极高的反应温度和较多的碳源，限制其在工业的应用。
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