一種石墨烯生長用石英舟的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種石墨烯制備裝置，尤其是涉及一種用于石墨烯生長的石英舟。
【背景技術(shù)】
[0002]2004年GEIM等首次制備得到石墨稀，石墨稀獨(dú)特的二維晶體結(jié)構(gòu)賦予石墨稀良好的物理、化學(xué)、電學(xué)、力學(xué)性能，內(nèi)部載流子密度高達(dá)1013cm_2，室溫下載流子迀移率為1.5 X 14Cm2/ (Vs)，具有較高的導(dǎo)電性，單層石墨稀的透過率為97.7%，透光性高，此外石墨烯還具有優(yōu)異的機(jī)械柔韌性和化學(xué)穩(wěn)定性，在新能源、新材料和新型器件等諸多領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。
[0003]石墨烯目前的制備方法主要有:(I)微機(jī)械剝離法。這種方法只能生產(chǎn)數(shù)量極少的小面積石墨烯。(2)外延法。這種方法的主要缺點(diǎn)是成本較高且因硅片較小的尺寸限制了其大規(guī)模應(yīng)用。(3)氧化還原法。該方法制備的石墨烯缺陷較多。(4)化學(xué)氣相沉積法。化學(xué)氣相沉積法是將一種或多種氣態(tài)物質(zhì)導(dǎo)入進(jìn)反應(yīng)室中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，并在基底沉積出薄膜。該方法能夠制備大面積的高質(zhì)量石墨烯，而且容易轉(zhuǎn)移到各種目標(biāo)基底，因此成為工業(yè)生產(chǎn)中的典型制備方法。
[0004]在化學(xué)氣相沉積法生長石墨烯的過程中，通常采用銅鎳金屬作為襯底，襯底貼附于石英舟內(nèi)部。以氣體提供碳源，在高溫爐內(nèi)分解出碳原子并在金屬襯底上沉積并逐漸生長成連續(xù)的石墨烯薄膜。目前生產(chǎn)中使用的石英舟的凹槽一般為水平設(shè)置，金屬襯底置于凹槽底部，因?yàn)槭⒅蹆蓚?cè)壁皇的阻擋作用會影響氣流與金屬襯底的均勻接觸，同時(shí)金屬襯底的尺寸也受到石英舟凹槽的限制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型的目的在于提出一種能夠克服水平凹槽對氣流與襯底金屬均勻接觸及襯底尺寸產(chǎn)生限制的石墨烯生長用石英舟。
[0006]為達(dá)到目的，本實(shí)用新型采用以下方案:
[0007]一種石墨烯生長用石英舟，包括一個石英舟本體，一個楔形石英體，所述楔形石英體上表面與下表面成1°?75。夾角，上下表面間距沿氣源方向逐漸減小，楔形石英體上表面設(shè)置有一個或多個并行排列的條狀凸起。
[0008]進(jìn)一步地，石英舟本體長度為5cm~100cm，寬度為lcm~20cm，高度lcm~15cm。
[0009]進(jìn)一步地，楔形石英體上表面與下表面所成夾角為5°至55°。
[0010]進(jìn)一步地，條狀凸起為石英材質(zhì)。
[0011]進(jìn)一步地，條狀凸起長度為5mm~200mm，寬度為lmm~150mm，厚度為0.
[0012]本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型所提出的石墨烯生長用石英舟可以實(shí)現(xiàn)金屬襯底與碳源氣體的充分接觸，在石英舟本體寬度較窄的情況下能夠?qū)崿F(xiàn)大面積石墨烯的生長。所提供的技術(shù)方案簡單可行，石英舟結(jié)構(gòu)穩(wěn)固且方便安裝拆洗，易于加工，成本較低。
【附圖說明】
[0013]圖1為本實(shí)用新型石墨烯生長用石英舟實(shí)施例1的俯視圖；
[0014]圖2為本實(shí)用新型石墨烯生長用石英舟實(shí)施例1的剖面圖；
[0015]圖3為本實(shí)用新型石墨烯生長用石英舟實(shí)施例2的俯視圖；
[0016]圖4為本實(shí)用新型石墨烯生長用石英舟實(shí)施例2的剖面圖；
[0017]圖中，石英舟本體1、楔形石英體2、條狀凸起3。
【具體實(shí)施方式】
[0018]本發(fā)明一種石墨烯生長用石英舟，包括一個石英舟本體1，一個楔形石英體2，所述楔形石英體2寬度與石英舟本體I寬度相同，使楔形石英體2置于石英本體I內(nèi)牢固且方便安裝與拆解。
[0019]石英舟本體I長度根據(jù)高溫爐管長度或孔徑設(shè)置，長度為5cm~100cm，寬度為lcm~20cm，高度 lcm~15cm0
[0020]所述楔形石英體2上表面與下表面成一定夾角，上下表面間距沿氣源方向逐漸減小，傾斜的上表面有利于碳源氣體與金屬襯底的充分接觸，同時(shí)克服了金屬襯底尺寸受石英舟本體I限制的問題，適用于大面積高質(zhì)量石墨烯的生長。楔形石英體2上表面設(shè)置有一個或多個并行排列的條狀凸起3，用于固定金屬襯底，防止下滑。
[0021]楔形石英體2上表面與下表面所成夾角為1°?75。，優(yōu)選為5° ~55°。
[0022]優(yōu)選的，所述條狀凸起3為石英材質(zhì)，長度根據(jù)楔形石英體2長度及寬度設(shè)置，長度 lmm~100mm，寬度厚度
[0023]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。
[0024]實(shí)施例1
[0025]如圖1、2所示，該石英舟放置于高溫爐內(nèi)的石英管中進(jìn)行石墨烯生長，包括一個石英舟本體1，一個楔形石英體2，楔形石英體上表面設(shè)置3條條狀凸起3。石英舟本體I長長12cm，寬4cm，楔形石英體2上下表面夾角為15°，寬4cm，楔形石英體2上表面每條條狀凸起3長35謹(jǐn)，寬2.5謹(jǐn)，厚5謹(jǐn)。
[0026]實(shí)施例2
[0027]如圖3、4所示，該石英舟放置于高溫爐內(nèi)的石英管中進(jìn)行石墨烯生長，包括一個石英舟本體1，一個楔形石英體2，楔形石英體2上表面設(shè)置I條條狀凸起3。石英舟本體I長20cm，寬4cm，楔形石英體2上下表面夾角為5°，寬4cm，楔形石英體2上表面條狀凸起3 長 35mm，寬 20mm，厚 8mm。
[0028]以上結(jié)合具體實(shí)施例對本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種石墨烯生長用石英舟，其特征在于，包括石英舟本體(I )，楔形石英體(2)，其特征在于，所述楔形石英體(2)上表面與下表面成1° ~75°夾角，上下表面間距沿氣源方向逐漸減小，楔形石英體(2)上表面設(shè)置有一個或多個并行排列的條狀凸起(3)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石墨烯生長用石英舟，其特征在于，所述石英舟本體(I)長度為 5cm~100cm，寬度為 lcm~20cm，高度 lcm~15cm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石墨烯生長用石英舟，其特征在于，所述楔形石英體(2)上表面與下表面所成夾角為5° ~55°。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石墨烯生長用石英舟，其特征在于，所述條狀凸起(3)為石英材質(zhì)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石墨烯生長用石英舟，其特征在于，所述條狀凸起(3)長度為5mm~200mm,寬度為 lmm~150mm，厚度為 0.
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種石墨烯生長用石英舟，屬于石墨烯生長工具的技術(shù)領(lǐng)域，該裝置包括一個石英舟本體，一個楔形石英體，所述楔形石英體其上表面與下表面成一定夾角，上下表面間距沿氣源方向逐漸減小，楔形石英體上表面設(shè)置有條狀凸起。所提出的石墨烯生長用石英舟可以實(shí)現(xiàn)金屬襯底與碳源氣體的充分接觸，在石英舟本體寬度較窄的情況下能夠?qū)崿F(xiàn)大面積石墨烯的生長。該石英舟結(jié)構(gòu)穩(wěn)固且方便安裝拆洗，易于加工，成本較低。
【IPC分類】C01B31-04
【公開號】CN204474333
【申請?zhí)枴緾N201520083522
【發(fā)明人】況亞偉
【申請人】浙江大學(xué)
【公開日】2015年7月15日
【申請日】2015年2月5日