[发明专利]用于涂敷石墨烯涂层的方法和具有这种涂层的基材

权利要求书

1.一种用于向包含铁或铝的基材涂敷石墨烯涂层的方法，所述方法包括：

a.在所述基材的表面上设置金属层；和

b.将所述金属层与碳原子源接触，以在所述金属层上设置石墨烯涂层。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述金属层包含闭合D壳层过渡金属。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述金属层包含对碳显示低亲和性的元素。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述金属层包含对碳显示高亲和性的元素。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述金属层包含钴、铁、铜、锡、镍、银或金。

6.根据在前权利要求中的任一项所述的方法，其中所述金属层包含两种以上元素。

7.根据权利要求6所述的方法，其中所述两种以上元素中的至少两种以合金形式结合。

8.根据权利要求7所述的方法，其中所述合金包含铜和锡。

9.根据权利要求8所述的方法，其中所述合金包含铜中约10原子％的锡。

10.根据权利要求7、8或9所述的方法，其中所述合金展现为实现所述石墨烯层生长的温度之下不多于约100℃的熔点。

11.根据权利要求6所述的方法，其中所述两种以上元素中的至少两种设置在所述金属层中的分开的层中。

12.根据在前权利要求中的任一项所述的方法，其中所述金属层是粘合层、阻挡层或催化生长层。

13.根据在前权利要求中的任一项所述的方法，其中所述金属层具有在10nm至25μm的范围内的厚度。

14.根据在前权利要求中的任一项所述的方法，其中通过机械沉积法或电沉积将所述金属层设置在所述基材的表面上。

15.根据权利要求1至13中的任一项所述的方法，其中通过电镀或溅射沉积所述金属层。

16.根据在前权利要求中的任一项所述的方法，其中所述基材的表面的一个或多个区域设置有掩模，以保护所述一个或多个区域免于设置金属层。

17.根据在前权利要求中的任一项所述的方法，其中对其上设置有所述金属层的所述基材在由所述碳原子源接触之前进行热处理。

18.根据权利要求17所述的方法，其中所述热处理包括退火。

19.根据权利要求18所述的方法，其中在适合于将所述金属层的材料退火的条件下实现所述热处理。

20.根据权利要求18或19所述的方法，其中在800至1000℃的范围内的温度实现所述退火。

21.根据权利要求18或19所述的方法，其中在950至1000℃的范围内的温度实现所述退火。

22.根据权利要求18或19所述的方法，其中在350至450℃的范围内的温度实现所述退火。

23.根据在前权利要求中的任一项所述的方法，其中将其上设置有所述金属层的所述基材在由所述碳原子源接触之前设置在反应容器中。

24.根据权利要求23所述的方法，其中所述反应容器是蛤式炉或类似物。

25.根据权利要求23或24所述的方法，其中在将所述金属层与所述碳原子源接触之前，将所述反应容器用氧吹扫。

26.根据权利要求25所述的方法，其中将所述反应容器用氢或氮吹扫。

27.根据权利要求25或26所述的方法，其中将所述反应容器吹扫30至60分钟。

28.根据在前权利要求中的任一项所述的方法，其中所述金属层与所述碳原子源的接触在850至1050℃的温度实现。

29.根据权利要求1至27中的任一项所述的方法，其中所述金属层与所述碳原子源的接触在850至950℃的温度实现。

30.根据权利要求1至27中的任一项所述的方法，其中所述金属层与所述碳原子源的接触在400至600℃的温度实现。