The invention provides a preparation method of graphene single crystal, which includes: heating the graphene single crystal base; pretreatment of the graphene single crystal base after heating to remove carbon impurities in the graphene single crystal base; cycling growth gas, oxidation etching gas and inert gas into the pretreated graphene single crystal base in turn, so as to make the graphene single crystal base on. Graphene single crystals can grow to form graphene grains, in which, when the growth gas and the oxidation etching gas are circulated in turn, the amount of the growth gas and the oxidation etching gas is gradually increased according to the preset gas growth amount; thus, in the process of growth, the nucleation density of graphene can be reduced by circulating the oxidation etching gas in turn. Each time, according to the preset gas growth rate, the amount of growth gas is gradually increased, which can provide enough growth gas and improve the growth rate of graphene single crystal in the process of growth of graphene single crystal.
【技术实现步骤摘要】
一种石墨烯单晶的制备方法
本专利技术属于石墨烯制备
,尤其涉及一种石墨烯单晶的制备方法。
技术介绍
石墨烯是由碳原子构成的只有一层原子厚度的二维晶体材料,在电、光、机械强度上的优异特性,使其在电子学、太阳能电池、传感器等领域有着众多潜在应用。虽然石墨烯的需求巨大,但其制备速度缓慢,常规的化学气相沉积(CVD,ChemicalVaporDeposit)生长方法制备一块厘米级别尺寸的单晶石墨烯薄膜需要近20小时,严重制约了石墨烯在实际生产中的应用。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题,本专利技术实施例提供了一种石墨烯单晶的制备方法,用于解决现有技术中制备石墨烯单晶制备效率低的技术问题。本专利技术提供一种石墨烯单晶的制备方法,所述方法包括:对石墨烯单晶基底进行升温;对升温后的所述石墨烯单晶基底进行预处理,以去除所述石墨烯单晶基底中的碳杂质;向预处理后的所述石墨烯单晶基底依次循环通入生长气体、氧化刻蚀气体及惰性气体,使得所述石墨烯单晶基底上的石墨烯单晶能够生长,形成石墨烯晶粒;其中,在依次循环通入所述生长气体及所述氧化刻蚀气体时,按照预设的气体增长量逐渐增大所述生长气体及所述氧化刻蚀气体的通入量。上述方案中,所述对石墨烯单晶基底进行升温,包括:将所述石墨烯单晶基底的温度升至600~1083℃。上述方案中,所述对升温后的所述石墨烯单晶基底进行预处理,包括:在氧化气体、还原气体或者惰性气体中对所述升温后的所述石墨烯单晶基底进行退火。上述方案中,所述向预处理后的所述石墨烯单晶基底依次循环通入生长气体、氧化刻蚀气体及惰性气体时,循环的次数包括2~100次。上述方案中, ...
【技术保护点】
1.一种石墨烯单晶的制备方法,其特征在于,所述方法包括:对石墨烯单晶基底进行升温;对升温后的所述石墨烯单晶基底进行预处理,以去除所述石墨烯单晶基底中的碳杂质;向预处理后的所述石墨烯单晶基底依次循环通入生长气体、氧化刻蚀气体及惰性气体,使得所述石墨烯单晶基底上的石墨烯单晶能够生长,形成石墨烯晶粒;其中,在依次循环通入所述生长气体及所述氧化刻蚀气体时,按照预设的气体增长量逐渐增大所述生长气体及所述氧化刻蚀气体的通入量。
【技术特征摘要】
1.一种石墨烯单晶的制备方法,其特征在于,所述方法包括:对石墨烯单晶基底进行升温;对升温后的所述石墨烯单晶基底进行预处理,以去除所述石墨烯单晶基底中的碳杂质;向预处理后的所述石墨烯单晶基底依次循环通入生长气体、氧化刻蚀气体及惰性气体,使得所述石墨烯单晶基底上的石墨烯单晶能够生长,形成石墨烯晶粒;其中,在依次循环通入所述生长气体及所述氧化刻蚀气体时,按照预设的气体增长量逐渐增大所述生长气体及所述氧化刻蚀气体的通入量。2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述对石墨烯单晶基底进行升温,包括:将所述石墨烯单晶基底的温度升至600~1083℃。3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述对升温后的所述石墨烯单晶基底进行预处理,包括:在氧化气体、还原气体或者惰性气体中对所述升温后的所述石墨烯单晶基底进行退火。4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述向预处理后的所述石墨烯单晶基底依次循环通入生长气体、氧化刻蚀气体及惰性气体时,循环的次数包括2~10...
【专利技术属性】
技术研发人员:卢维尔,夏洋,赵丽莉,
申请(专利权)人:中国科学院微电子研究所,
类型:发明
国别省市:北京,11
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。