一种石墨烯薄膜的生长载具制造技术

本实用新型专利技术提供一种石墨烯薄膜的生长载具，所述载具的结构包括：载具主体，所述载具主体包括第一侧壁、第二侧壁和固定连接所述第一侧壁和第二侧壁的两个支撑杆，所述第一侧壁和第二侧壁为中空结构，所述第一侧壁和第二侧壁的内表面设置有多个均匀分布且对应等距的第一卡槽和第二卡槽，所述第一卡槽位于所述第二卡槽上方；多个支撑板，所述支撑板两相对的侧边可分别插在对应的第一卡槽和第二卡槽内，所述支撑板垂直于所述支撑杆方向的上表面和/或下表面包括一凹槽。该载具可保证载具空间利用率和石墨烯薄膜生长良率，用于批量生长石墨烯薄膜。薄膜。薄膜。

【技术实现步骤摘要】
一种石墨烯薄膜的生长载具


[0001]本技术涉及一种石墨烯薄膜的生长载具，特别是一种以冷壁CVD方法制备石墨烯薄膜的生长载具。

技术介绍

[0002]CVD被公认为是一种生产制备高质量石墨烯薄膜的方法。截至目前，各式各样的CVD设备层出不穷，其中冷壁CVD因其独特的结构和生长环境一跃成为制备高质量洁净石墨烯的首选设备。在采用冷壁CVD批量化制备石墨烯薄膜的过程中，载具的设计会影响到所制备的石墨烯产量与质量。虽然现有技术中已有一些关于石墨烯生长的载具，但是其在实际应用中仍存在着诸如空间利用率低、生长衬底破坏等问题，专利CN211946285U公开了一种生长石墨烯的悬挂与插片式石英舟，其既可以采用悬挂式金属箔来生长石墨烯，又可以采用插片式金属箔来生长石墨烯，但是采用该种方法存在以下弊端：金属箔在石墨载具上是处于一种悬空状态，只有两端被石墨载具上的插槽固定住，这种固定方式有很大的一个缺点就是金属箔受支撑面积有限，由于金属箔自身重力较小，且高温生长结束后金属箔刚度下降 ，加之冷却过程中的热胀冷缩现象，导致生长后的金属箔会有较多宏观褶皱的出现，此外，这样的装配方式也给前期的装载固定和后期的卸取带来较大困难，经验不足者很容易取膜失败，导致薄膜更大褶皱的产生，从而导致制备出来的石墨烯薄膜不良。

技术实现思路

[0003]本技术的一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种用于石墨烯薄膜生长的载具。
[0004]该载具由载具主体和多个支撑板组成，载具主体包括第一侧壁、第二侧壁和固定连接所述第一侧壁和第二侧壁的两个支撑杆，所述第一侧壁和第二侧壁为中空结构，中空结构的侧壁既能减轻载具的重量，又能便于碳源气体在载具内的流通；
[0005]所述第一侧壁和第二侧壁的内表面设置有多个均匀分布且对应等距的第一卡槽和第二卡槽，所述第一卡槽位于所述第二卡槽上方；
[0006]所述支撑板两相对的侧边可分别插在对应的第一卡槽和第二卡槽内，所述支撑板垂直于所述支撑杆方向的上表面和/或下表面包括一凹槽，第一卡槽与第二卡槽与支撑板之间为过渡配合，为支撑板的垂直放置提供支持力，支撑板上设置凹槽，方便生产结束后铜箔样品的切割分离。
[0007]优选的，在平行于所述第一侧壁和第二侧壁方向还设置有若干个底梁，典型但非限制性的，所述底梁的数量为3个，所述底梁固定连接于所述支撑杆的两端，所述底梁上设置有多个与所述第一卡槽、第二卡槽对应等距的第三卡槽，所述第三卡槽可以在底部为支撑板的垂直放置提供支持力，同时起到了进一步提高载具强度并约束支撑板的作用。
[0008]优选的，所述第一卡槽还延伸有横向限位部，所述横向限位部位于所述侧壁的上表面。
[0009]优选的，所述支撑板还包括突起结构，所述突起结构用于卡接所述横向限位部的两端。在支撑板两端设计突起结构，使得支撑板呈对称双柄铡刀构型，两侧突出的结构便于在载具主体进行装卸。
[0010]优选的，所述第一卡槽、第二卡槽、第三卡槽与支撑板之间为过渡配和，以保证支撑板与载具主体之间的支撑强度。
[0011]优选的，所述第一卡槽与第一卡槽、第二卡槽与第二卡槽、第三卡槽与第三卡槽之间的间距5mm。若间距过大，则会影响载具的空间利用率，若间距过小，则容易导致生长气体在薄膜周围的扩散阻力偏大，铜箔上石墨烯的成核以及生长均匀程度受到较大影响，以及高温下铜蒸汽的富集在相邻铜箔之间的影响，不利于单层石墨烯的形成，此外间距过小还会带来后期的装样和取样的不便，容易产生剐蹭碰撞的现象发生，导致样品的损坏。
[0012]优选的，所述第一侧壁、第二侧壁以及多个支撑板上均匀分布有若干通孔，第一方面，所述通孔能够利于碳源气体在载具内部的流通，第二方面，其避免了铜蒸汽在载具表面的滞留依附，从而影响石墨烯的生长，更优的，所述通孔的直径大小为2mm。
[0013]优选的，所述载具主体还包括两个横梁，所述横梁平行于所述支撑杆且与所述第一侧壁、第二侧壁固定连接，所述横梁上设置有滚轮，典型但是非限制性的，所述滚轮的数量设置为3个，使得载具装载进入与取出冷壁CVD炉腔体时比较省力方便。
[0014]优选的，上述任一载具的材质均为石墨，以保证其强度大、耐高温的特性。
[0015]综上所示，采用了以上技术方案，本技术的有益效果是：
[0016]1.引入支撑板结构用于贴合石墨烯生长衬底（例如但不限制于使用铜箔作为生长衬底），防止了在生产过程中生长衬底上宏观褶皱的出现，保证了石墨烯薄膜生长过程中的平整性，利用卡槽结构固定支撑板，在支撑板上固定石墨烯生长衬底来进行石墨烯薄膜的生长，空间利用率得到大幅度提升，同时在支撑板上下两侧至少留有一道凹槽，方便生产结束后石墨烯产品的切割分离，一块支撑板的正反两面都能进行石墨烯的生长，生产效率也得以提升；
[0017]2.支撑板设计为对称双柄铡刀构型，两侧突出的结构便于在载具主体进行装卸。
[0018]3.侧壁和支撑板上都设置有均匀分布的通孔，第一方面，所述通孔能够利于碳源气体在载具内部的流通，第二方面，其避免了铜蒸汽在载具表面的滞留依附，从而影响石墨烯的生长。
[0019]4.载具整体采用石墨材料制造，强度及耐高温性能得以得到保证，配有滚轮，装载进入与取出冷壁CVD炉腔体时比较省力方便。
附图说明
[0020]图1为本技术一实施例中载具主体的结构图；
[0021]图2为本技术一实施例中支撑板的结构图；
[0022]图3为本技术一实施例所示载具的结构图。
[0023]附图标记：
[0024]1‑
载具主体；
[0025]11
‑
第一侧壁；12
‑
第二侧壁；13
‑
支撑杆；14
‑
底梁；15
‑
横梁；
[0026]111
‑
第一卡槽；112
‑
第二卡槽；141
‑
第三卡槽；151
‑
滚轮；
[0027]1111
‑
横向限位部；
[0028]2‑
支撑板；
[0029]21
‑
凹槽；22
‑
突起结构；
[0030]3‑
通孔。
具体实施方式
[0031]下文对本技术的示例性实施例的详细描述参考了附图，该附图形成描述的一部分，在该附图中作为示例示出了本技术可实施的示例性实施例，其中本技术的特征由附图标记标识。下文对本技术的实施例的更详细的描述并不用于限制所要求的本技术的范围，而仅仅为了进行举例说明且不限制对本技术的特点和特征的描述，以提出执行本技术的最佳方式，并足以使得本领域技术人员能够实施本技术。但是，应当理解，可在不脱离由所附权利要求限定的本技术的范围的情况下进行各种修改和变型。详细的描述和附图应仅被认为是说明性的，而不是本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种石墨烯薄膜的生长载具，其特征在于，所述载具的结构包括：载具主体，所述载具主体包括第一侧壁、第二侧壁和固定连接所述第一侧壁和第二侧壁的两个支撑杆，所述第一侧壁和第二侧壁为中空结构，所述第一侧壁和第二侧壁的内表面设置有多个均匀分布且对应等距的第一卡槽和第二卡槽，所述第一卡槽位于所述第二卡槽上方；多个支撑板，所述支撑板两相对的侧边可分别插在对应的第一卡槽和第二卡槽内，所述支撑板垂直于所述支撑杆方向的上表面和/或下表面包括一凹槽。2.一种如权利要求1所述的石墨烯薄膜的生长载具，其特征在于，在平行于所述第一侧壁和第二侧壁方向还设置有若干个底梁，所述底梁固定连接于所述支撑杆两端，所述底梁上设置有多个与所述第一卡槽、第二卡槽对应等距的第三卡槽。3.一种如权利要求1所述的石墨烯薄膜的生长载具，其特征在于，所述第一卡槽还延伸有横向限位部，所述横向限位部位于所述侧壁的上表面。4.一种如权利要求3所述的石墨烯薄膜的生长载具，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡金明，王杰，郝振亮，
申请(专利权)人：广东墨睿科技有限公司，
类型：新型
国别省市：