【技术实现步骤摘要】
高质量具有特定堆垛方式均匀多层石墨烯薄膜的制备方法
：本专利技术涉及石墨烯及其化学气相沉积(CVD)制备领域，具体为一种高质量具有特定堆垛方式的均匀多层石墨烯薄膜的层间外延制备方法，适用于制备大面积高质量具有特定堆垛方式的均匀多层石墨烯薄膜。
技术介绍
：石墨烯的层数和堆垛方式对于石墨烯的性能具有重要影响，研究表明具有特定堆垛方式和层数的多层石墨烯具有许多独特的性能和应用。例如，AB堆垛的双层石墨烯具有连续可调的带隙及其他许多独特的物理性能，使其在新型电子、光电子、自旋电子器件领域具有重要的应用前景。ABA堆垛的三层石墨烯在加压的条件下，可实现从半金属向半导体的转变，带隙可达2.5eV。机械剥离高度有序的石墨是最早用于制备多层石墨烯的方法，虽然所得材料质量高，但可控性差、尺寸小(<10um)、产率低。采用铜、铜-镍合金等固态金属为基体的CVD法是目前最常用的制备大面积多层石墨烯薄膜的方法。然而，由于固态基底对石墨烯具有较高的作用势能，远高于石墨烯层间的范德瓦尔兹相互作用势能，使得多层石墨烯的层数、取向及堆垛方式...
【技术保护点】
1.一种高质量具有特定堆垛方式均匀多层石墨烯薄膜的制备方法，其特征在于，采用由具有较高熔点、较高溶碳量的金属与其具有较低熔点的金属间化合物构成的核壳结构复合基底，采用化学气相沉积方法，在金属熔点以下、金属间化合物熔点以上的温度区间，通过调节基体成分和厚度、生长温度、气氛参数，通过层间外延的方式在液态金属间化合物表面生长出具有特定堆垛方式的均匀多层石墨烯薄膜；其中，特定堆垛方式是指AB、ABA或ABC堆垛。/n
【技术特征摘要】
1.一种高质量具有特定堆垛方式均匀多层石墨烯薄膜的制备方法，其特征在于，采用由具有较高熔点、较高溶碳量的金属与其具有较低熔点的金属间化合物构成的核壳结构复合基底，采用化学气相沉积方法，在金属熔点以下、金属间化合物熔点以上的温度区间，通过调节基体成分和厚度、生长温度、气氛参数，通过层间外延的方式在液态金属间化合物表面生长出具有特定堆垛方式的均匀多层石墨烯薄膜；其中，特定堆垛方式是指AB、ABA或ABC堆垛。
2.按照权利要求1所述的高质量具有特定堆垛方式均匀多层石墨烯薄膜的制备方法，其特征在于，所用的金属/金属间化合物的复合基底中，具有较低熔点的金属间化合物位于具有较高熔点和较高溶碳量的金属基体的表面。
3.按照权利要求1所述的高质量具有特定堆垛方式均匀多层石墨烯薄膜的制备方法，其特征在于，构成金属/金属间化合物复合基底的金属基体，采用表面平整的具有催化活性且熔点和溶碳量较高的金属薄片，包括但不限于铂、钯、铱、金、铁、镍之一或两种以上的薄片，纯度大于99wt％，厚度不小于50微米。
4.按照权利要求1所述的高质量具有特定堆垛方式均匀多层石墨烯薄膜的制备方法，其特征在于，构成金属/金属间化合物复合基底的金属间化合物，由构成金属基体的元素和另外一种或者两种以上元素，包括但不限于Si、P、N、B之一或两种以上，共同组成，金属间化合物具有特定的组成，且熔点低于相应的金属基体。
5.按照权利要求1所述的高质量具有特定堆垛方式均匀多层石墨烯薄膜的制备方法，其特征在于，组成金属间化合物的除金属元素以外的其他元素，通过磁控溅射或者化学镀方法沉积于金属基体表面形成一层薄膜，薄膜厚度在50～1000nm之间，通过在1000～1100℃、还原气氛下退火处理得到金属/金属间化合物复合基底，还原气氛是氢气、氢气与氮气或氩气的混合气体之一；其中，氢气的摩尔比不小于1％，还原气氛的流速500～1000毫升/分钟，退火处理时间为0.5～24h。
6.按照权利要求1至5之一所述的高质量具有特定堆垛方式均匀多层石墨烯薄膜的制备方法，其特征在于，具有特定堆垛方式的均匀多层石墨烯薄膜的制备过程如下：
1)第1阶段：以金属/金属间化合物复合基底作为...
【专利技术属性】
技术研发人员：任文才，马伟，成会明，
申请(专利权)人：中国科学院金属研究所，
类型：发明
国别省市：辽宁;21
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