[发明专利]一种可控分布的三维石墨烯的制备方法

权利要求书

1.一种可控分布的三维石墨烯的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

第一步，依次使用去离子水、乙醇、丙酮清洗硅片，干燥后备用；

第二步，将干燥后的硅片放入电感耦合等离子多重体系中，先打开线圈电源，并调节线圈的输出功率，然后交替通入八氟环丁烷气体和六氟化硫气体，采用循环深度反应离子刻蚀方法，在不添加氧气的情况下，交替进行钝化和刻蚀过程，得到硅草；

第三步，依次使用去离子水、乙醇、丙酮清洗硅草，干燥后备用；

第四步，将干燥后的硅草作为基底，放入管式等离子体增强化学气相沉积设备的加热区域中央，调节射频电源线圈与加热区域之间的距离，关闭放气阀并抽真空，当真空度达到小于0.02 Torr时，开启加热区域电源升温，升温到设定温度后，持续通入氢气，3min后，开启射频电源，调节输出功率，继续还原硅草表面的氧化物质；

第五步，维持在第四步的设定温度以及持续通入氢气的条件下，3min后通入碳氢化合物，调节通入氢气的流速，调节射频电源的输出功率，生长材料，当达到设定的生长时间后，停止通入氢气和碳氢化合物，关闭射频电源以及加热区域电源，待温度降至25℃，打开放气阀，通入空气，得到生长三维石墨烯后的硅草。

2.根据权利要求1所述的一种可控分布的三维石墨烯的制备方法，其特征在于：第二步中所述线圈的输出功率为300-600W，八氟环丁烷气体流量为1-130sccm，六氟化硫气体流量为1-180sccm，交替时间为5-20s，交替次数为3次。

3.根据权利要求1所述的一种可控分布的三维石墨烯的制备方法，其特征在于：第四步中所述射频电源线圈与加热区域之间的距离为1-50cm，加热区域设定温度为400-900℃，氢气流量为0-30sccm，射频电源输出功率为100-300W。

4.根据权利要求1所述的一种可控分布的三维石墨烯的制备方法，其特征在于：第五步中所述碳氢化合物为甲烷、乙烯和乙炔中的一种或任意混合，流量为1-20sccm，射频电源的输出功率为50-500W，设定的生长时间为0.5-5h。