[发明专利]用于合成石墨烯的薄金属膜及利用其的石墨烯制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于合成石墨烯的薄金属膜及利用其的石墨烯制造方法。

背景技术

通常，石墨具有其中层叠了具有板状的二维石墨烯片的结构，在该石墨烯片中，碳原子彼此连接为六边形。最近，由于通过从石墨剥离石墨烯来检查石墨烯的特性，已经发现与其它现有材料的特性不同的非常有用的特性。

最值得关注的特性是电子犹如该电子的质量为零一样地在石墨烯中移动。这表明电子以在真空中移动的光的速度(即，光速)而移动。石墨烯对于电子和空穴具有异常的半整数量子霍尔效应。另外，已经确认，石墨烯中的电子迁移率为约20000cm²/Vs至约50000cm²/Vs的高值。

作为用于合成石墨烯的方法，可使用化学气相沉积(CVD)方法。然而，必须对制造高品质的石墨烯不断进行研究，以允许石墨烯以不同的方式使用在各种产业中。

发明内容

技术问题

本发明涉及一种用于合成石墨烯的薄金属膜及利用其制造石墨烯的方法。

问题的解决方案

本发明提供一种用于合成高品质的石墨烯的铜基薄金属膜及一种利用其的石墨烯制造方法。

根据本发明的一个方面，提供一种将用于合成石墨烯的催化金属的铜基薄金属膜，所述铜基薄金属膜包含0.001wt％至0.05wt％的银。

所述铜基薄金属膜中的每个铜颗粒的平均尺寸可以为至少20μm。

所述铜基薄金属膜可包含氧以及从硫(S)、砷(As)、锑(Sb)、铋(Bi)、硒(Se)、碲(Te)、铅(Pb)和锡(Sn)中选择的至少一种元素。

所包含的氧的量可以为0.01wt％至0.05wt％。

所包含的从S、As、Sb、Bi、Se、Te、Pb和Sn中选择的至少一种元素的量可以等于或小于0.003wt％。

所述铜基薄金属膜的厚度可以为5μm至75μm。

所述铜基薄金属膜中的80％或更多的铜颗粒可以存在于(100)平面上。

所述铜基薄金属膜可通过压延来制造。

根据本发明的另一方面，提供一种制造石墨烯的方法，所述方法包括：制备铜基薄金属膜，所述铜基薄金属膜包含0.001wt％至0.05wt％的银并且其中每个铜颗粒的平均尺寸为至少20μm；以及通过提供热并使包含碳的反应气体与铜基薄金属膜反应，在铜基薄金属膜上生长石墨烯。

铜基薄金属膜的厚度可以为5μm至75μm。

铜基薄金属膜中的80％或更多的铜颗粒可以存在于同一表面上。

所述同一表面可以是(100)平面。

铜基薄金属膜可包括氧以及从硫(S)、砷(As)、锑(Sb)、铋(Bi)、硒(Se)、碲(Te)、铅(Pb)和锡(Sn)中选择的至少一种元素。

所包含的氧的量可以为0.01wt％至0.05wt％。

所包含的从S、As、Sb、Bi、Se、Te、Pb和Sn中选择的至少一种元素的量可以等于0.003wt％或小于0.003wt％

本发明的有益效果

根据本发明的实施例，可以制造均匀的并且表面电阻特性得以改善的高品质的石墨烯。

附图说明

通过参照附图对本发明的示例性实施例进行详细描述，本发明的以上及其它特征和优点将变得更清楚，在附图中：

图1中的a和b分别是根据本发明的实施例的铜基薄金属膜中的铜颗粒以及根据与本发明相对比的示例的铜薄膜中的铜颗粒的概念图；

图2是根据本发明的实施例的铜基薄金属膜的配有二次离子质谱仪的聚焦离子束仪(FIB-SIMS)图像；

图3是根据与本发明相对比的示例的薄铜膜的FIB-SIMS图像；

图4是根据本发明的实施例的铜基薄金属膜的电子背散射衍射花样(EBSP)图像；

图5是根据与本发明相对比的示例的薄铜膜的EBSP图像；

图6是EBSP相同晶体范围；

图7是示出根据本发明的实施例的利用铜基薄金属膜制造石墨烯的方法的流程图。

具体实施方式