石墨烯生长用石英舟的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种石墨烯制备装置，尤其是涉及一种用于石墨烯生长的石英舟。
【背景技术】
[0002]2004年GEIM等首次制备得到石墨稀，石墨稀独特的二维晶体结构赋予石墨稀良好的物理、化学、电学、力学性能，内部载流子密度高达1013cm_2，室温下载流子迀移率为1.5 X 14Cm2/ (Vs)，具有较高的导电性，单层石墨稀的透过率为97.7%，透光性高，此外石墨烯还具有优异的机械柔韧性和化学稳定性，在新能源、新材料和新型器件等诸多领域有着广泛的应用前景。
[0003]石墨烯目前的制备方法主要有:(I)微机械剥离法。这种方法只能生产数量极少的小面积石墨烯。(2)外延法。这种方法的主要缺点是成本较高且因硅片较小的尺寸限制了其大规模应用。(3)氧化还原法。该方法制备的石墨烯缺陷较多。(4)化学气相沉积法。化学气相沉积法是将一种或多种气态物质导入进反应室中发生化学反应，并在基底沉积出薄膜。该方法能够制备大面积的高质量石墨烯，而且容易转移到各种目标基底，因此成为工业生产中的典型制备方法。
[0004]在化学气相沉积法生长石墨烯的过程中，通常采用铜镍金属作为衬底，衬底贴附于石英舟内部。以气体提供碳源，在高温炉内分解出碳原子并在金属衬底上沉积并逐渐生长成连续的石墨烯薄膜。目前生产中使用的石英舟的凹槽一般为水平设置，金属衬底置于凹槽底部，因为石英舟两侧壁皇的阻挡作用会影响气流与金属衬底的均匀接触，同时金属衬底的尺寸也受到石英舟凹槽的限制。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提出一种能够克服水平凹槽对气流与衬底金属均匀接触及衬底尺寸产生限制的石墨烯生长用石英舟。
[0006]为达到目的，本发明采用以下方案:
一种石墨烯生长用石英舟，包括一个石英舟本体，一个楔形石英体，所述楔形石英体上表面与下表面成1°?75。夹角，上下表面间距沿气源方向逐渐减小，楔形石英体上表面设置有一个或多个并行排列的条状凸起。
[0007]进一步地，石英舟本体长度为5cm~100cm，宽度为lcm~20cm，高度lcm~15cm。
[0008]进一步地，楔形石英体上表面与下表面所成夹角为5°至55°。
[0009]进一步地，条状凸起为石英材质。
[0010]进一步地，条状凸起长度为5mm~200mm，宽度为lmm~150mm，厚度为0.lmm~10mm。
[0011]本发明的有益效果是:本发明所提出的石墨烯生长用石英舟可以实现金属衬底与碳源气体的充分接触，在石英舟本体宽度较窄的情况下能够实现大面积石墨烯的生长。所提供的技术方案简单可行，石英舟结构稳固且方便安装拆洗，易于加工，成本较低。
【附图说明】
[0012]图1为本发明石墨烯生长用石英舟实施例1的俯视图；
图2为本发明石墨烯生长用石英舟实施例1的剖面图；
图3为本发明石墨烯生长用石英舟实施例2的俯视图；
图4为本发明石墨烯生长用石英舟实施例2的剖面图；
图中，石英舟本体1、楔形石英体2、条状凸起3。
【具体实施方式】
[0013]本发明一种石墨烯生长用石英舟，包括一个石英舟本体1，一个楔形石英体2，所述楔形石英体2宽度与石英舟本体I宽度相同，使楔形石英体2置于石英本体I内牢固且方便安装与拆解。
[0014]石英舟本体I长度根据高温炉管长度或孔径设置，长度为5cm~100cm，宽度为lcm~20cm，高度 lcm~15cm0
[0015]所述楔形石英体2上表面与下表面成一定夹角，上下表面间距沿气源方向逐渐减小，倾斜的上表面有利于碳源气体与金属衬底的充分接触，同时克服了金属衬底尺寸受石英舟本体I限制的问题，适用于大面积高质量石墨烯的生长。楔形石英体2上表面设置有一个或多个并行排列的条状凸起3，用于固定金属衬底，防止下滑。
[0016]楔形石英体2上表面与下表面所成夹角为1°?75。，优选为5° ~55°。
[0017]优选的，所述条状凸起3为石英材质，长度根据楔形石英体2长度及宽度设置，长度 lmm~100mm，宽度厚度
[0018]下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
[0019]实施例1
如图1、2所示，该石英舟放置于高温炉内的石英管中进行石墨烯生长，包括一个石英舟本体1，一个楔形石英体2，楔形石英体上表面设置3条条状凸起3。石英舟本体I长长12cm，宽4cm，楔形石英体2上下表面夹角为15°，宽4cm，楔形石英体2上表面每条条状凸起 3 长 35mm，宽 2.5mm,厚 5mm。
[0020]实施例2
如图3、4所示，该石英舟放置于高温炉内的石英管中进行石墨烯生长，包括一个石英舟本体1，一个楔形石英体2，楔形石英体2上表面设置I条条状凸起3。石英舟本体I长20cm，宽4cm，楔形石英体2上下表面夹角为5°，宽4cm，楔形石英体2上表面条状凸起3长35mm,宽 20mm，厚 8mm。
[0021]以上结合具体实施例对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围内。
【主权项】
1.一种石墨烯生长用石英舟，其特征在于，包括石英舟本体(I )，楔形石英体(2)，其特征在于，所述楔形石英体(2)上表面与下表面成1° ~75°夹角，上下表面间距沿气源方向逐渐减小，楔形石英体(2)上表面设置有一个或多个并行排列的条状凸起(3)。
2.根据权利要求1所述的石墨烯生长用石英舟，其特征在于，所述石英舟本体(I)长度为 5cm~100cm，宽度为 lcm~20cm，高度 lcm~15cm。
3.根据权利要求1所述的石墨烯生长用石英舟，其特征在于，所述楔形石英体(2)上表面与下表面所成夹角为5° ~55°。
4.根据权利要求1所述的石墨烯生长用石英舟，其特征在于，所述条状凸起(3)为石英材质。
5.根据权利要求1所述的石墨烯生长用石英舟，其特征在于，所述条状凸起(3)长度为5mm~200mm,宽度为 lmm~150mm，厚度为 0.
【专利摘要】本发明公开了一种石墨烯生长用石英舟，属于石墨烯生长工具的技术领域，该装置包括一个石英舟本体，一个楔形石英体，所述楔形石英体其上表面与下表面成一定夹角，上下表面间距沿气源方向逐渐减小，楔形石英体上表面设置有条状凸起。所提出的石墨烯生长用石英舟可以实现金属衬底与碳源气体的充分接触，在石英舟本体宽度较窄的情况下能够实现大面积石墨烯的生长。该石英舟结构稳固且方便安装拆洗，易于加工，成本较低。
【IPC分类】C01B31-04
【公开号】CN104609411
【申请号】CN201510060744
【发明人】况亚伟
【申请人】浙江大学
【公开日】2015年5月13日
【申请日】2015年2月5日