一种大面积超洁净石墨烯及其宏量制备方法与其洁净度的快速评估方法技术

本发明专利技术公开了一种大面积超洁净石墨烯及其宏量制备方法与其洁净度的快速评估方法。所述超洁净石墨烯的宏量制备方法包括采用化学气相沉积的步骤；在生长基底的上方设置泡沫铜。所述快速评估大面积石墨烯洁净度的方法包括如下步骤：在石墨烯样品上沉积纳米颗粒；根据所述纳米颗粒的沉积情况，即实现对所述石墨烯样品洁净度的评估。通过泡沫铜的引入，可以得到连续面积在微米级别的超洁净石墨烯，有效地减少了生长过程中引入的无定型吸附物。亚厘米级单晶石墨烯(即单个畴区)经过进一步生长可以拼接为单层石墨烯薄膜，此时单层石墨烯薄膜样品面积只与铜箔大小有关，从而能够实现大面积制备，可推广至大规模生产。

A large area super clean graphene and its macro preparation method and its rapid evaluation method for cleanliness

The invention discloses a large area ultraclean graphene and a rapid evaluation method for its macro preparation method and cleanliness. The macroscopic preparation method of the super clean graphene includes the steps of chemical vapor deposition, and the foam copper is arranged above the growth substrate. The method for rapidly evaluating the cleanliness of large area graphene includes the following steps: depositing nanoparticles on graphene samples; realizing the cleanliness evaluation of the graphene samples according to the deposition of the nanoparticles. Through the introduction of foam copper, the clean area of micron level of super clean graphene can be obtained, effectively reducing the amorphous adsorbents introduced during the growth process. The sub-centimeter single crystal graphene (i.e. single domain) can be spliced into single layer graphene film by further growth. At this time, the sample area of single layer graphene film is only related to the size of copper foil, which can realize large-scale preparation and can be extended to large-scale production.

【技术实现步骤摘要】
一种大面积超洁净石墨烯及其宏量制备方法与其洁净度的快速评估方法
本专利技术涉及一种大面积超洁净石墨烯及其宏量制备方法与其洁净度的快速评估方法，属于材料领域。
技术介绍
石墨烯是一种由单层碳原子按照六方对称的蜂巢结构排布形成的二维薄膜材料。由于石墨烯在电学、光学、热学以及力学等方面表现出的优良性质，自其被发现以来就引起物理、化学、生物和材料等各领域的广泛关注。例如，单层石墨烯具有狄拉克锥形的能带结构，在费米能级处，能量和动量成线性色散关系。这种独特的能带结构决定了石墨烯具有极高的载流子迁移率，因此石墨烯逐渐成为传统硅基电子材料的有利替代者。由于石墨烯是单原子层的薄膜材料，其吸光率仅为2.3％，结合其优异的导电性及柔韧性，石墨烯成为下一代的柔性透明导电材料的可能材料。目前化学气相沉积方法(CVD)是快速制备大面积、高质量石墨烯薄膜材料的主要方法。然而，该方法制备的石墨烯表面并不洁净，往往存在大量无定型碳的污染物，并对石墨烯的优异的透光率、导电性和导热性产生不利的影响。因此，大面积快速的评估石墨烯薄膜的洁净度，对于后续生长工艺的优化和不同洁净度石墨烯的应用而言变得尤为重要。目前对直接生长的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超洁净石墨烯的宏量制备方法，包括采用化学气相沉积的步骤；其特征在于：在生长基底的上方设置泡沫铜。

【技术特征摘要】
1.一种超洁净石墨烯的宏量制备方法，包括采用化学气相沉积的步骤；其特征在于：在生长基底的上方设置泡沫铜。2.根据权利要求1所述的宏量制备方法，其特征在于：所述生长基底与所述泡沫铜之间的间距为0.01～5mm。3.根据权利要求1或2所述的宏量制备方法，其特征在于：所述化学气相沉积的条件如下：碳源气体的流量为0.05sccm～7sccm；氢气的流量为10～1000sccm；沉积的温度为950～1040℃；沉积的时间不小于30s；压强为20Pa～700Pa。4.根据权利要求1-3中任一项所述的宏量制备方法，其特征在于：所述化学气相沉积步骤之前，所述方法还包括如下退火的步骤：在还原性气氛中进行；所述还原性气体的流量为100sccm～500sccm；体系的压强为30Pa～500Pa；退火的温度为900～1100℃；退火的时间为30min～120min；所述化学气相沉积步骤之后，所述方法还包括降温的步骤；所述降温的速率...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘忠范，彭海琳，林立，张金灿，孙禄钊，
申请(专利权)人：北京大学，
类型：发明
国别省市：北京,11