[发明专利]一种用PVD技术制备石墨烯或超薄碳膜的方法

权利要求书

1.一种用PVD技术制备石墨烯或超薄碳膜的方法，其特征在于包括以下步骤：首先将基片放入沉积腔中的基片架上，对基片的表面进行辉光清洗；之后在氩气环境、真空度0.5Pa～1 Pa 、70℃～100℃、基体偏压－50 V～-200V的条件下，向沉积腔中通入乙炔和氩气的混合气体；打开阳极层离子源对混合气体离化，离化时阳极层离子源的电压为300～500V，乙炔被离化后产生含碳阳离子，阳离子在电场作用下对基片轰击并在基片上沉积；沉积完成后在真空条件下退火1～2h，退火温度为600～900℃，退火完成后即可在基体表面上制得石墨烯或超薄碳膜。

2.根据权利要求1所述的制备石墨烯或超薄碳膜的方法，其特征在于：基片上采用阴极电弧离子镀膜方法沉积一层起催化作用的金属催化层，金属为Cu或Ni。

3.根据权利要求2所述的制备石墨烯或超薄碳膜的方法，其特征在于：所述的金属催化层的制造工艺如下：在对基片表面的辉光清洗完成后，在氩气环境、基体偏压－50 V～－200V、真空度0.1Pa～1Pa的条件下，开启多弧靶，金属靶材上的电压为20V，电流为40～100A，金属在基片表面上沉积生成金属催化层，沉积时间为5～10min。

4.根据权利要求1或2所述的制备石墨烯或超薄碳膜的方法，其特征在于：所述基片为硅基片、二氧化硅薄膜基片或金属箔片。

5.根据权利要求1所述的制备石墨烯或超薄碳膜的方法，其特征在于：所述的辉光清洗为：在氩气环境、真空度2.5Pa、基体偏压-800V的条件下，对基片表面进行辉光清洗20min。

6.根据权利要求1所述的制备石墨烯或超薄碳膜的方法，其特征在于：在向沉积腔中通入乙炔和氩气的混合气体时，乙炔的流量为10～20sccm，氩气的流量为60～80sccm。

7.根据权利要求1所述的制备石墨烯或超薄碳膜的方法，其特征在于：石墨烯或超薄碳膜在基片表面上沉积的过程中基片随基片架一起旋转，转速为3rmp。

8.根据权利要求1所述的制备石墨烯或超薄碳膜的方法，其特征在于：退火时的冷却速度为10℃/min。