一种具有石墨烯结构的非晶碳膜及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种具有新型特殊结构的非晶碳膜，该非晶碳膜分为上下两层，下层是非晶碳膜，上层位于下层表面、是厚度约为0.5～10nm的多层石墨烯结构薄膜，这为制备石墨烯提供了一种全新的思路。采用磁控溅射沉积法，包括高功率脉冲磁控溅射沉积或普通直流磁控溅射沉积，以高纯石墨为靶材，通过调节衬底负偏压、脉冲磁控溅射电压等参数，在惰性气体保护氛围中，在衬底上溅射沉积0.5～180min而得到该表面具有多层石墨烯结构的非晶碳膜。与现有的石墨烯制备技术相比，本发明专利技术能够简单、高效地制得大面积石墨烯，并且工艺环保、对衬底要求较低、无需催化剂、低温沉积、成本低，因此具有重要潜在的研究应用价值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及真空镀膜表面
，具体地说是一种利用磁控溅射制备具有石墨烯结构的非晶碳膜的方法。
技术介绍
2004年，曼彻斯特大学Geim等利用微机械剥离的方法得到了单层和2 3层的石墨烯材料，推翻了有关“完美二维晶体结构无法在非绝对零度下稳定存在”的理论预测。石墨烯是由单层碳原子紧密堆积而成的二维蜂窝状晶格结构，它由六边形晶格组成。二维石墨烯碳基晶体是形成Sp2杂化碳质材料的基本组成单元，它可以纵向堆积形成体状石墨，卷成圆筒状的碳纳米管，包裹形成富勒烯。正是由于其独特的二维结构和优异的晶体学性质，石墨烯蕴含了大量丰富而新奇的物理现象，不仅在电子信息、新能源等领域具有广阔应用前景，而且为量子电动力学现象的研究提供了理想的平台，具有重要的理论研究价值。因 此，近年来石墨烯已迅速成为材料科学和凝聚态物理领域的研究热点。目前，制备石墨烯的方法主要有微机械剥离法、有机合成法、碳化硅热解外延生长法、化学剥离法和气相沉积法。微机械剥离法可以制备微米大小的高质量石墨烯，但可控性较低，难以实现大规模制备。有机合成法反应步骤较多，芳环体系面积较大时溶解性变差，并伴随较多副反应；同时催化剂用量多，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有石墨烯结构的非晶碳膜，其特征是：分为上下两层，下层是非晶碳膜，上层位于下层表面、是多层石墨烯结构薄膜。

【技术特征摘要】
1.一种具有石墨烯结构的非晶碳膜，其特征是分为上下两层，下层是非晶碳膜，上层位于下层表面、是多层石墨烯结构薄膜。2.如权利要求I所述的具有石墨烯结构的非晶碳膜，其特征是所述的上层多层石墨烯结构薄膜的厚度为O. 5 10nm。3.如权利要求I至2中任一权利要求所述的具有石墨烯结构的非晶碳膜的制备方法，其特征是采用直流磁控溅射沉积法，以高纯石墨为靶材，在衬底上沉积制备薄膜，具体过程为 首先，将超声清洗处理后的衬底置于磁控溅射镀膜腔体，对磁控溅射镀膜腔体抽真空；然后，调节衬底负偏压为O 400V，采用直流磁控溅射在惰性气体保护氛围中，以高纯石墨 为靶材，在衬底上溅射沉积O. 5 180min，得到具有石墨烯结构的非晶碳膜。4.如权利要求2所述的具有石墨烯结构的非晶碳膜的制备方法，其特征是所述的衬底为硅片或玻璃。5.如...

【专利技术属性】
技术研发人员：柯培玲，汪爱英，张学谦，
申请(专利权)人：中国科学院宁波材料技术与工程研究所，
类型：发明
国别省市：