一种硅纳米锥复合石墨烯纳米片的材料及其制备方法技术

本发明专利技术提供的一种硅纳米锥复合石墨烯纳米片的材料及其制备方法，硅纳米锥复合石墨烯纳米片的材料包括：表面具有硅纳米锥阵列的衬底；在硅纳米锥阵列的表面上形成有片状的少层石墨烯纳米片层。制备方法包括如下步骤：1）以感应耦合等离子体刻蚀（ICP）制备的硅纳米锥阵列结构为衬底；2）将衬底放入热丝化学气相沉积（HFCVD）系统中，基础真空为0.1Torr，在温度900~1100℃，气体流量比（Ar/H2/CH4）为50/5/1~50/49/1和气压20~30Torr的条件下，并在灯丝和样品之间施加偏压300~380V，生长片状的少层石墨烯纳米片层。本发明专利技术通过控制生长参数和调节衬底硅纳米锥的结构实现对状石墨烯纳米片阵列结构形貌的调控，并获得了优异的场发射特性和高粘附超疏水性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种硅纳米锥复合石墨烯纳米片阵列结构的材料及其制备方法。
技术介绍
石墨烯是一种由碳原子以Sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜，是一个只有一个原子厚度的完美二维纳米材料，它(具有很大的表面积，优秀的热导率和电导率，同时具有很高的力学强度，其在电子学、光学、能量储存和转换、太阳能电池、生物及传感的等很多领域具有巨大应用潜力。近年来，石墨烯引起了人们极大的兴趣，并开展石墨烯材料的各种方向的研究工作，其中如何制备高质量石墨烯材料以及设计石墨烯器件为成为关注的焦点。制备石墨烯自从2004年，有人用胶带从高取向的热解石墨上撕出石墨烯来，可参见对比文件 I，“Electric Field Effect in Atomically Thin Carbon Films”(载于《Science》2004, Vol.306, 666-669),各种制备石墨烯的方法发展起来。用胶带撕石墨烯的方法现在还在使用中，但这种方法不能用来大量制造石墨烯。后来，人们在超高真空下通过碳化硅热分解的方法制造出来单层石墨烯，可参见对比文件2，“EpitaxialGraphene” (载于《Solid本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种硅纳米锥复合石墨烯纳米片的材料，其特征在于，包括：表面具有硅纳米锥阵列的衬底；在所述硅纳米锥阵列的表面上形成有片状的少层石墨烯纳米片层。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李林，顾长志，李俊杰，田士兵，孙旺宁，夏晓翔，
申请(专利权)人：中国科学院物理研究所，
类型：发明
国别省市：