[发明专利]石墨烯生产方法和连续式生产装置

权利要求书

1.石墨烯生产方法和连续式生产装置，其特征在于：将加热器件设置于真空腔体内，采用局部加热的方式对生长基底加热退火并为化学气相沉积石墨烯薄膜提供反应所需的高温环境；将基底退火系统、化学气相沉积系统、石墨烯快速降温系统依次集成于同一真空腔体中。

2.根据权利要求1所述的石墨烯生产方法，其特征在于：对石墨烯生长基底采用局部加热的方式替代对整个真空腔体加热的方式对石墨烯生长基底、石墨烯薄膜进行加热。

3.根据权利2所述的石墨烯生产方法，其特征在于：所用的加热方式可以是电阻丝加热、微波加热、红外加热、激光加热中的一种或者多种方式同时加热；加热装置可以位于生长基底的上表面、下表面或者上、下表面均设置加热器。

4.根据权利1所述的石墨烯连续式生产装置，其特征在于：基底传动系统、基底退火系统、化学气相沉积系统、石墨烯快速降温系统集成于同一个真空腔体内。

5.根据权利4所述的石墨烯连续式生产装置，其特征在于：基底传动系统采用卷对卷或者传送带的方法，分别用于柔性基底和脆性基底的传送。

6.根据权利4所述的石墨烯生产装置，其特征在于：所使用的基底退火系统的高温加热器可以位于基底的上方或者下方，或者上、下方均设有高温加热装置用于退火；所使用的退火温度为500^oC至1600^oC之间。

7.根据权利要求4所述的石墨烯连续式生产装置，其特征在于：化学气象沉积系统用于将含碳气体分解，提供碳原子用于在生长基底上生长层数少于10层的石墨烯薄膜；所使用的化学气相沉积方法可以是普通化学气象沉积法、等离子体增强化学气相沉积法、微波等离子体化学气相沉积法、热丝化学气相沉积法、直流等离子化学气相沉积法、射频等离子化学气相沉积法、直流电弧等离子化学气相沉积法、激光诱导化学气相沉积法中的一种、两种或两种以上的方法。

8.根据权利要求4所述的石墨烯连续式生产装置，其特征在于：化学气相沉积系统中对生长基底进行加热的加热器可以位于生长基底的上表面或者下表面，或者上、下表面均设置加热装置，用于对生长基底进行加热，加热温度介于350^oC和1500^oC之间。

9.根据权利要求4所述的石墨烯连续式生产装置，其特征在于：所用的石墨烯快速降温系统，位于石墨烯生长区之后，使用循环液体或气体的方式，在靠近生长基底的位置制造一个低温区，使石墨烯薄膜的降温速度高于每分钟200^oC。

10.根据权利要求4所述的石墨烯连续式生产装置，其特征在于：基底退火系统可以省略掉，利用化学气象沉积系统中的加热装置对生长基底进行高温退火。