一种大晶畴尺寸的石墨烯薄膜制备装置.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115215331A(43)申请公布日2022.10.21(21)申请号202210940528.1(22)申请日2022.08.06(71)申请人深圳市冠凌电子智能科技有限公司地址518000广东省深圳市宝安区沙井街道大王山社区沙井路103号1栋厂房208(72)发明人张乾武(74)专利代理机构深圳市鼎智专利代理事务所(普通合伙)44411专利代理师苏明娟(51)Int.Cl.C01B32/186(2017.01)C01B32/184(2017.01)权利要求书1页说明书5页附图8页(54)发明名称一种大晶畴尺寸的石墨烯薄膜制备装置(57)摘要本发明公布了一种大晶畴尺寸的石墨烯薄膜制备装置，包括生长炉、基底固定部件、驱动部件，生长炉包括炉管和对炉管加热的加热部件，炉管内部中空，一端设有开口；基底固定部件包括用于密闭开口的盖板和与盖板通过支撑气管连接的主体，主体设置有两组芯轴，两组芯轴外活动套设有基底绕卷轴，基底绕卷轴的两端面设置有固定基底的压片，芯轴为两端开口的中空管，靠近开口的一侧为出气口，背离开口的一侧为进气口，进气口与支撑气管连通，支撑气管与外部气源装置连通；驱动部件与基底固定部件连接；本发明提出一种大晶畴尺寸的石墨烯薄膜制备装置，其目的是在保证成膜质量的前提下，制备出更大晶畴尺寸的石墨烯薄膜。CN115215331ACN115215331A权利要求书1/1页1.一种大晶畴尺寸的石墨烯薄膜制备装置，包括机座，其特征在于，所述机座上设置有：生长炉，所述生长炉包括炉管和对所述炉管加热的加热部件，所述炉管内部中空，一端设有开口；基底固定部件，所述基底固定部件包括用于密闭所述开口的盖板和与盖板通过支撑气管连接的主体，所述主体朝所述开口设置有可伸入所述开口的两组芯轴，所述两组芯轴外活动套设有基底绕卷轴，所述基底绕卷轴的两端面设置有固定金属基底的压片，所述芯轴为两端开口的中空管，其中，靠近所述开口的一侧为出气口，背离所述开口的一侧为进气口，所述进气口与所述支撑气管连通，所述支撑气管与外部气源装置连通；驱动部件，所述驱动部件与所述基底固定部件连接，用于推动所述基底固定部件的盖板密封所述开口。2.根据权利要求1所述的一种大晶畴尺寸的石墨烯薄膜制备装置，其特征在于，所述芯轴上设置有布气构件，所述布气构件具有环状内壁、环状外壁以及与所述出气口连通的内腔，所述环状外壁沿圆周方向均匀设置导流部，所述导流部上开设有形成旋向流的第一布气孔和形成锥形流的第二布气孔，所述第二布气孔朝所述基底绕卷轴方向设置；其中，所述环状内壁对应各所述导流部设有与所述第一布气孔和第二布气孔连通的导气孔。3.根据权利要求1所述的一种大晶畴尺寸的石墨烯薄膜制备装置，其特征在于，所述基底固定部件还包括气体加热管，所述气体加热管具有气体加热腔，所述气体加热腔的一端与所述支撑气管连通，另一端与所述两组芯轴的进气口连通，且所述气体加热腔内设置有螺旋加热管。4.根据权利要求3所述的一种大晶畴尺寸的石墨烯薄膜制备装置，其特征在于，所述气体加热腔内设置有将所述螺旋加热管分隔的隔层。5.根据权利要求4所述的一种大晶畴尺寸的石墨烯薄膜制备装置，其特征在于，所述气体加热腔为迂回通道。6.根据权利要求2所述的一种大晶畴尺寸的石墨烯薄膜制备装置，其特征在于，所述布气构件为两组，对称地布置在所述基底绕卷轴的两侧。7.根据权利要求1所述的一种大晶畴尺寸的石墨烯薄膜制备装置，其特征在于，所述加热部件为对半分的开合结构，包括上加热体和下加热体，所述上加热体和下加热体的外部分别设置有外罩，其中一外罩上设置有拉手。8.根据权利要求1所述的一种大晶畴尺寸的石墨烯薄膜制备装置，其特征在于，所述所述炉管的另一端设置有气压监测传感器。2CN115215331A说明书1/5页一种大晶畴尺寸的石墨烯薄膜制备装置技术领域[0001]本申请涉及石墨烯加工技术领域，具体是涉及一种大晶畴尺寸的石墨烯薄膜制备装置。背景技术[0002]石墨烯(Graphene)是一种以sp2杂化连接的碳原子紧密堆积成单层二维蜂窝状晶格结构的新材料。石墨烯具有优异的光学、电学、力学特性，在材料学、微纳加工、能源、生物医学和药物传递等方面具有重要的应用前景。[0003]石墨烯中的晶畴与晶界分布是影响其性质的关键因素之一。因此，扩大晶畴的尺寸和控制晶畴的晶向一致并实现无缝拼接是增加单晶面积，减少晶界的关键要素。因此，在生长过程中控制石墨烯晶界的形成是极其重要的问题。[0004]目前沉积石墨烯通常采用将金属基底通过卷绕在石英管表面的方式进行，如申请号为CN201420786714.5的中国专利文献提供的《一种大面积生长石墨烯的装置》，此类方法缺点在于：1)螺旋结构，将金属基底绕卷固定在石英管