一种CVD石墨烯生长过程中的同步掺杂方法技术

本发明专利技术公开了一种CVD石墨烯生长过程中的同步掺杂方法，通过在铜箔表面进行掺杂元素沉积，在铜箔表面形成掺杂元素薄膜，经过高温退火后获得质地均匀的铜合金箔作为基板；使用常压化学气相沉积方法，将基板放入常压CVD生长炉中，随后通入保护气体，使常压CVD生长炉的反应区处于保护气氛中，对常压CVD生长炉进行升温，将反应区的温度提升到反应温度后，通入反应气体，使反应气体中C元素在基板上逐渐沉积生长，从而获得掺杂石墨烯。本发明专利技术的一种CVD石墨烯生长过程中的同步掺杂方法以铜箔和掺杂元素形成的合金箔作为基底生长石墨烯，实现在单晶石墨烯生长过程中的同步掺杂，获得晶格掺杂的单晶石墨烯，整体方法简单，控制方便，重复性好。性好。性好。

【技术实现步骤摘要】
一种CVD石墨烯生长过程中的同步掺杂方法


[0001]本专利技术属于纳米材料制备
，具体地说，涉及一种CVD石墨烯生长过程中的同步掺杂方法。

技术介绍

[0002]随着现代工业的发展，工业生产中产生的环境废气(NH3、NO2或NO等)成为形成酸雨、光化学烟雾和雾霾等自然灾害的主要因素，因此针对痕量(ppm) 甚至超痕量(ppb)有毒有害气体进行有效检测也愈发重要。电阻型气体传感器具有结构简单、便携性好和灵敏度高等优点，目前已经被广泛应用于化工、制药和食品等领域。然而，绝大部分电阻型气体传感器的工作温度高(通常大于200 ℃)、耐久性差，大大限制了它的应用场景。石墨烯等二维材料具有极高的比表面积和载流子弹道输运的特性，其电学性质受吸附气体分子的影响较大，适合应用于高性能气体传感器。未经掺杂的多晶石墨烯主要依靠范德华力和缺陷吸附或结合气体分子，选择性极差，且过多的缺陷会劣化石墨烯的电导率，降低石墨烯基气体传感器的灵敏度。掺杂的单晶石墨烯气体传感器具有比表面积高、选择性强、响应强度大和工作温度低等优势，探测极限可低至ppb级，是作为高性能室温气本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种CVD石墨烯生长过程中的同步掺杂方法，其特征在于，包括如下步骤：基板制备，在铜箔表面进行掺杂元素沉积，使微量元素沉积在铜箔表面，形成掺杂元素薄膜，经过高温退火后获得质地均匀的铜合金箔作为基板；制备掺杂石墨烯，常压化学气相沉积方法，将基板放入常压CVD生长炉中，随后通入保护气体，使常压CVD生长炉的反应区处于保护气氛中，对常压CVD生长炉进行升温，将反应区的温度提升到反应温度后，通入反应气体，使反应气体中C元素在基板上逐渐沉积生长，从而获得掺杂石墨烯。2.根据权利要求1所述CVD石墨烯生长过程中的同步掺杂方法，其特征在于，所述基板制备步骤中，还包括如下步骤：备料，选择纯度为99.7％，厚度为25μm的商业压延铜箔，并裁剪成尺寸为50*50mm的方片备用，获得反应用铜箔；清洗，将铜箔放入超声清洗机中进行清洗；掺杂元素薄膜沉积，将掺杂元素沉积在铜箔上，并在铜箔表面形成掺杂元素薄膜；退火，将形成掺杂元素薄膜的铜箔放入到常压化学气相系统中，进行退火处理，获得质地均匀的铜合金箔作为基板。3.根据权利要求2所述CVD石墨烯生长过程中的同步掺杂方法，其特征在于：所述掺杂元素薄膜沉积步骤中，沉积的方法包括磁控溅射法、原子层沉积法、电镀法、多弧离子镀法和脉冲激光沉积法。4.根据权利要求3所述CVD石墨烯生长过程中的同步掺杂方法，其特征在于：所述掺杂元素薄膜沉积步骤中，沉积过程中沉积设备...

【专利技术属性】
技术研发人员：张翅腾飞，涂溶，罗国强，郑颖秋，杨刚，张联盟，
申请(专利权)人：化学与精细化工广东省实验室潮州分中心，
类型：发明
国别省市：