一种金属纳米颗粒掺杂石墨烯的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种金属纳米颗粒掺杂石墨烯的制备方法，包括如下步骤：将带金属衬底的石墨烯薄膜放置于真空镀膜机中，并抽真空至0.001Pa；加热石墨烯薄膜至100℃，并保持30min；将石墨烯薄膜降温至常温，加热放置在坩埚中的金属靶材对石墨烯薄膜表面进行金属沉积；监测金属沉积厚度至达到所需厚度时，进氩气破真空，获得具有金属纳米颗粒掺杂的石墨烯薄膜。本发明专利技术所述的制备方法，采用真空蒸镀的方法，在石墨烯薄膜表面蒸镀上金属纳米颗粒，利用石墨烯与金属纳米颗粒之间的功函数差异，使它们之间发生电子交换，进而改变石墨烯薄膜的费米面，实现石墨烯薄膜的载流子浓度和极性的调控。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及石墨烯的制备工艺，特别是。
技术介绍
石墨烯具有极高的载流子迁移率、高透光性的物理性质，可以作为导电透明电极，在平板显示触控、太阳能电池领域有着重要的应用前景。目前制备高质量石墨烯的方法主要有胶带剥离法、碳化硅或金属表面外延生长法和化学气相沉积法(CVD)，前两种方法效率低，不适于大量制备；而CVD法制备的单层石墨烯则可以做到任意尺寸(由衬底材料决定)。但是，单层石墨烯为零带隙半导体，受限于其低载流子浓度，本征石墨烯并没有体现很好的导电性能。能否有效提高其载流子浓度决定着这种新材料在上述领域的应用前途。掺杂被认为是调控石墨烯电学性质的有效手段之一，但石墨烯完整的二维蜂窝状结构给其掺杂带来很大困难。常见的掺杂方式为化学掺杂(掺杂原子替换石墨烯的碳原子)。化学掺杂是在石墨烯的制备过程中，通入掺杂剂，使掺杂元素取代碳原子的位置，而实现替位掺杂，形成电荷转移，但这种替位掺杂方式对石墨烯的结构破坏比较严重，容易引入缺陷，在提高石墨烯载流子浓度的同时，也会显著降低石墨烯得电子迁移率。
技术实现思路
本专利技术解决的问题是提供，采用物理掺杂的方式避免现有化学掺杂对石墨烯结构的破坏导致石本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种金属纳米颗粒掺杂石墨烯的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将带金属衬底的石墨烯薄膜放置于真空镀膜机中，并抽真空至0.001Pa；加热石墨烯薄膜至100℃，并保持30min；将石墨烯薄膜降温至常温，加热放置在坩埚中的金属靶材对石墨烯薄膜表面进行金属沉积；监测金属沉积厚度至达到所需厚度时，进氩气破真空，获得具有金属纳米颗粒掺杂的石墨烯薄膜。

【技术特征摘要】
1.一种金属纳米颗粒掺杂石墨烯的制备方法，其特征在于，包括如下步骤: 将带金属衬底的石墨烯薄膜放置于真空镀膜机中，并抽真空至0.0OlPa ； 加热石墨烯薄膜至100°c,并保持30min ； 将石墨烯薄膜降温至常温，加热放置在坩埚中的金属靶材对石墨烯薄膜表面进行金属沉积； 监测金属沉积厚度至达到所需厚度时，进氩气破真空，获得具有金属纳米颗粒掺杂的石墨烯薄膜。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述石墨烯薄膜形成方法如下: 将经表面抛光处理的金属衬底放入真空管式炉恒温区域； 将真空管式炉抽真空，真空度为0.2至0.5Pa ； 向真空管式炉通入IOsccm氢气； 加热真空管式炉至1(KKTC，在该温度下保持5min ； 向真空管式炉通入I至5sccm的碳氢化合物5min ； 停止加热，使真空管式炉自然冷却至常温； 向真空管式炉中通入氩气至I个大气压，取出制得的带金属衬底的石墨烯薄膜。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述监测金属沉积厚度方法为:将石英晶振放置于石墨烯薄膜旁，与石墨烯薄膜...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘长江，连榕，
申请(专利权)人：厦门烯成新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：