CVD石墨烯制備的制作過(guò)程
我們知道，石墨烯發(fā)現(xiàn)源于初是用透明膠帶從石墨晶體上“粘”出一片石墨烯的，一提起石墨。*，直接剝離法制備石墨烯的產(chǎn)量低，工序復(fù)雜，不適宜實(shí)際的工業(yè)需求。隨著化學(xué)氣相沉積法的出現(xiàn)，石墨烯的工業(yè)化生產(chǎn)變成了可能。
CVD石墨烯制備的基本過(guò)程是：把基底金屬箔片放入爐中，通入氫氣和氬氣或者氮?dú)獗Ｗo(hù)加熱至1000℃左右，穩(wěn)定溫度，保持20min左右；然后停止通入保護(hù)氣體，改通入碳源(如甲烷)氣體，大約30min，反應(yīng)完成；切斷電源，關(guān)閉甲烷氣體，再通入保護(hù)氣體排凈甲烷氣體，在保護(hù)氣體的環(huán)境下直至管子冷卻到室溫，取出金屬箔片，得到金屬箔片上的石墨烯。
真空泵：如果選擇管式爐，尤其是內(nèi)徑不超過(guò)60mm時(shí)，可以不用先抽真空，直接通氣氛即可，但事實(shí)上實(shí)驗(yàn)人員為了安全性考慮，會(huì)加配真空泵，先抽真空再通惰性氣氛，反復(fù)幾次，用于除去空氣或氧氣。CVD管式爐一般配置普通的機(jī)械泵(10-0.01mbar)即可，如果有經(jīng)費(fèi)或者特別的研究需求，要求達(dá)到更高真空度(0.00001mbar)，可以再配置分子泵，但對(duì)于制備石墨烯而言，普通機(jī)械泵足矣。
理想的石墨烯轉(zhuǎn)移技術(shù)應(yīng)具有如下特點(diǎn):
(1)保證石墨烯在轉(zhuǎn)移后結(jié)構(gòu)完整、無(wú)破損；
(2)對(duì)石墨烯無(wú)污染(包括摻雜)；
(3)工藝穩(wěn)定、可靠，并具有高的適用性。對(duì)于僅有原子級(jí)或者數(shù)納米厚度的石墨烯而言，由于其宏觀強(qiáng)度低，轉(zhuǎn)移過(guò)程中極易破損，因此與初始基體的無(wú)損分離是轉(zhuǎn)移過(guò)程所必須解決的首要問(wèn)題。
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