石墨烯单晶及其生长方法技术

技术编号:23553569 阅读:26 留言:0更新日期:2020-03-25 00:48
提供一种石墨烯单晶的生长方法,通过化学气相沉积在衬底上生长石墨烯,并于生长过程中通入氧化性气体。还提供该方法形成的石墨烯单晶。本发明专利技术的生长方法以抑制石墨烯生长过程中的持续自发成核为切入点,通过持续引入微量氧化性气体进行持续钝化的方法,破坏了石墨烯生长过程中亚稳核的形成。该方法在不影响石墨烯品质的基础上,显著提升了石墨烯畴区尺寸的均匀性,进而可以有效提高石墨烯的导电、导热、力学强度等诸多方面的性能。

Graphene single crystal and its growth method

【技术实现步骤摘要】
石墨烯单晶及其生长方法
本专利技术属于材料领域,涉及一种高均匀性石墨烯单晶的生长方法。
技术介绍
石墨烯是一种由sp2杂化的碳原子以蜂窝状结构排布的二维单原子层晶体。独特的晶体结构和能带结构赋予了石墨烯众多优异的性质,例如:极高的载流子迁移率,极高的机械强度,高热导率,高透光性、良好的化学稳定性等等。这些优异的性质使得石墨烯在诸多领域都具有十分广阔的应用前景。化学气相沉积方法(CVD)被认为是最具工业化前景的石墨烯制备方法。然而,普通制备的CVD石墨烯通常为多晶样品,畴区之间的晶界缺陷严重影响了石墨烯的性质,因此近年来研究者们发展了多种成核密度的控制方法来提高畴区尺寸进而降低晶界密度,但是目前这些方法制备的石墨烯晶畴尺寸还很不均匀。研究表明,石墨烯生长过程中的持续自发成核是畴区尺寸不均匀的重要来源。
技术实现思路
为了解决上述问题,本专利技术提供一种石墨烯单晶的生长方法及通过该方法生长的石墨稀。本专利技术提供一种石墨烯单晶的生长方法,通过化学气相沉积在衬底上生长石墨烯,并于生长过程中通入氧化性气体。根本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种石墨烯单晶的生长方法,其特征在于,通过化学气相沉积在衬底上生长石墨烯,并于生长过程中通入氧化性气体。/n

【技术特征摘要】
1.一种石墨烯单晶的生长方法,其特征在于,通过化学气相沉积在衬底上生长石墨烯,并于生长过程中通入氧化性气体。


2.根据权利要求1所述的生长方法,其特征在于,所述氧化性气体选自氧气、臭氧、氟气、氯气、氩氧混气、水蒸气、二氧化碳、二氧化氮中的一种或多种。


3.根据权利要求2所述的生长方法,其特征在于,所述氧化性气体为氧气、氩氧混气、水蒸气、二氧化碳中的一种。


4.根据权利要求1所述的生长方法,其特征在于,所述氧化性气体与碳源气体的分压比为0.2-1000;所述氧化性气体与碳源气体的分压比为0.5-10。


5.根据权利要求1所述的生长方法,其特征在于,于生长阶段连续通入还原性气体、...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘忠范彭海琳陈步航孙禄钊李杨立志刘海洋王悦晨蔡阿利丁庆杰赵振勇
申请(专利权)人:北京石墨烯研究院北京大学
类型:发明
国别省市:北京;11

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