[发明专利]一种石墨烯场致发射源的制备方法

权利要求书

1.一种石墨烯场致发射源的制备方法，包括以下步骤：

(1)将金属基材放入金属洗剂、丙酮中清洗，再用去离子水冲洗；

(2)将冲洗后的金属基材在盐酸溶液中浸泡，浸泡后用去离子水冲洗；

(3)将上步冲洗后的金属基材用金属抛光液抛光去除氧化层，用去离子水冲洗，用乙醇脱水，在真空中保存；

(4)将金属基材置于刚玉载具之上，放入CVD腔体之中；

(5)将腔体抽真空，通入气体氢气与含碳气体；

(6)通电对基材进行加热，升温到1100℃～1250℃，恒温120min～360min，使碳气体中的碳原子溶解到金属材料之中；

(7)然后缓慢降温，通过阶段性降温将溶解到金属材料的碳原子析出到金属材料表面形成石墨烯层，关闭电源降至室温后，取出金属材料；

(8)将金属材料的发射端打磨至露出金属光泽，再用乙醇清洗、干燥，即得石墨烯场致发射源产品。

2.如权利要求1所述的制备方法，步骤(1)中，所述金属基材选自镍、钛、钼、和不锈钢，金属基材的直径100μm～500μm。

3.如权利要求1所述的制备方法，步骤(2)中，盐酸溶液的浓度为5％～20％。

4.如权利要求1所述的制备方法，步骤(3)中，所述金属抛光液为冰醋酸、硝酸、氯化钠的混合物。

5.如权利要求4所述的制备方法，所述金属抛光液，冰醋酸：硝酸：氯化钠的质量比为100：30：1。

6.如权利要求1所述的制备方法，步骤(4)中，放置时，金属材料的发射端垂直向上，所述腔体为不锈钢。

7.如权利要求1所述的制备方法，步骤(5)中，所述真空，其真空度为1.0×10^-2Torr～3.0×10^-3Torr。

8.如权利要求1所述的制备方法，步骤(5)中，所述含碳气体为CH₄，其中，H₂:CH₄＝10：1～10：3，优选为10：1。

9.如权利要求1所述的制备方法，步骤(7)中，所述降温，从恒温温度降至300℃，降温速率为10℃/min～30℃/min，优选为10℃/min。

10.如权利要求1所述的制备方法，步骤(7)中，石墨烯层的厚度在1nm以下。