[发明专利]一种碳化硅涂层石墨基座及其制备方法

权利要求书

1.一种碳化硅涂层石墨基座，其特征是，包括：

石墨基座：呈圆盘片状；

石墨基座表面沉积碳化硅薄膜，在碳化硅薄膜外沉积石墨烯薄膜或难熔金属碳化物层；

或者石墨基座表面沉积难熔金属碳化物层；

碳化硅涂层：沉积在难熔金属碳化物层表面或者沉积在石墨烯薄膜表面。

2.一种碳化硅涂层石墨基座制备方法，其特征是，包括：

步骤1：对石墨基座进行预处理，放置于化学气相沉积室内；

步骤2：对化学气相沉积室抽真空，然后用惰性气体清洗沉积室；

步骤3：采用化学气相沉积工艺在石墨基座表面沉积一层碳化硅薄膜，然后沉积难熔金属碳化物层或者石墨烯薄膜；或者直接在石墨基座表面沉积难熔金属碳化物层；

步骤4：采用化学气相沉积工艺在步骤3中形成的难熔金属碳化物层或者石墨烯薄膜外沉积碳化硅涂层。

3.根据权利要求2所述的一种碳化硅涂层石墨基座制备方法，其特征是，步骤3中，在石墨基座表面沉积一层碳化硅薄膜时，先将化学气相沉积室升温至1100-1500℃，往化学气相沉积室内通入四氯化硅和氢气，四氯化硅和氢气的摩尔比为1：1-1：20，氢气流量为0.1-1SLM，沉积压力为1-20kPa，沉积时间为10-30min，在石墨基体表面原位生成一层碳化硅薄膜。

4.根据权利要求3所述的一种碳化硅涂层石墨基座制备方法，其特征是，步骤3中，在碳化硅薄膜外沉积石墨烯薄膜时，关闭四氯化硅和氢气，将化学气相沉积室抽真空，将化学气相沉积室降温至1000-1200℃，然后往化学气相沉积室通入甲醇，压力为5-20kPa，甲醇流量为10-20g/h，沉积时间0.5-2h，在碳化硅薄膜表面沉积一层石墨烯薄膜。

5.根据权利要求3所述的一种碳化硅涂层石墨基座制备方法，其特征是，步骤3中，在碳化硅薄膜外沉积难熔金属碳化物层时，关闭四氯化硅和氢气，将化学气相沉积室抽真空，将化学气相沉积室温度调至1400-2300℃，使用难熔金属的气态化合物作为难熔金属来源，通入碳源、还原气体、稀释气体，在碳化硅薄膜表面沉积一层难熔金属碳化物层。

6.根据权利要求5所述的一种碳化硅涂层石墨基座制备方法，其特征是，所述难熔金属碳化物层为碳化钽涂层；在形成碳化钽涂层时，使用TaCl₅作为钽源，丙烯作为碳源，氢气作为还原气体，氩气作为稀释气体，TaCl₅和H₂的摩尔比为1：3-1：5，TaCl₅与丙烯的摩尔比1：1-3：1，氢气流量为0.1-2 SLM，氩气为20-50SLM，沉积时间为0.5-2h，在碳化硅薄膜表面沉积一层碳化钽。

7.根据权利要求2所述的一种碳化硅涂层石墨基座制备方法，其特征是，步骤3中，直接在石墨基座表面沉积难熔金属碳化物层时，使用难熔金属的气态化合物作为难熔金属来源，通入还原气体、稀释气体，在石墨基座表面沉积一层难熔金属碳化物层。

8.根据权利要求7所述的一种碳化硅涂层石墨基座制备方法，其特征是，所述难熔金属碳化物层为碳化钽涂层；在形成碳化钽涂层时，使用TaCl₅作为钽源，氢气作为还原气体，氩气作为稀释气体，沉积温度为1400-2300℃，TaCl₅和H₂的摩尔比1：3-1：5，氢气流量为0.1-2SLM，氩气流量为20-50SLM，沉积时间为0.5-2h，在石墨基座表面沉积一层碳化钽涂层。

9.根据权利要求2-8中任一项所述的一种碳化硅涂层石墨基座制备方法，其特征是，在步骤4中，在难熔金属碳化物层或者石墨烯薄膜外沉积碳化硅涂层时，关闭步骤3通入的气体，向化学气相沉积室通入甲基三氯硅烷、氢气和氮气，氢气与甲基三氯硅烷的摩尔比为6：1-20：1，氢气流量为0.1-2SLM，氮气流量为20-30SLM，先同时通入氢气和甲基三氯硅烷5-10min后关闭，然后通入氮气对沉积室进行吹扫，吹扫时间为5-20S，如此反复进行，总沉积时间为5-10h。