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一種制備石墨烯納米帶的方法與流程

文檔序號(hào):11092557閱讀:來源:國(guó)知局

技術(shù)特征:

1.一種制備石墨烯納米帶的方法,其特征在于,所述方法包括如下步驟:

1)在碳化硅襯底上制備單原子層臺(tái)階,具體為:首先對(duì)碳化硅襯底片做拋光處理;然后對(duì)襯底片進(jìn)行預(yù)處理,所述預(yù)處理包括化學(xué)清洗、氫刻蝕和去除氧化物,直至得到具有周期性單原子層光滑臺(tái)階的碳化硅襯底片;

2)在步驟1)所獲得的具有單原子層臺(tái)階的碳化硅襯底片上直接采用碳化硅外延法生長(zhǎng)石墨烯納米帶。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備石墨烯納米帶的方法,其特征在于,所述單原子層光滑臺(tái)階是指單個(gè)臺(tái)階高度為一個(gè)原子層厚度的臺(tái)階。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備石墨烯納米帶的方法,其特征在于,所述臺(tái)階的寬度為20nm~10μm。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備石墨烯納米帶的方法,其特征在于,步驟1)中的所述化學(xué)清洗具體為:

a)將拋光處理后的SiC襯底片浸在氨水、雙氧水、去離子水混合液中煮沸5~30min,用去離子水清洗3~5次;

b)將步驟a)中處理后的SiC襯底片浸入鹽酸、雙氧水、去離子水的混合液中,煮沸5~30min,去離子水清洗3~5次;

c)將步驟b)中處理后的SiC襯底片放入3%~20%的HF溶液中1~10min,之后用去離子水沖洗。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備石墨烯納米帶的方法,其特征在于,步驟a)中的所述氨水、雙氧水、去離子水混合液中氨水、雙氧水和去離子水的體積比為:1:2:5~1:1:1。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備石墨烯納米帶的方法,其特征在于,步驟b)中的所述鹽酸、雙氧水、去離子水的混合液中鹽酸、雙氧水、去離子水的體積比為:1:2:8~1:1:1。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備石墨烯納米帶的方法,其特征在于,步驟1)中的所述氫刻蝕的偏角為1°~8°,溫度1000℃~2000℃,H2流量20L/min~100L/min,壓力50mbar~150mbar,時(shí)間5min~120min。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備石墨烯納米帶的方法,其特征在于,步驟1)中的所述去除氧化物具體為:將SiC襯底片置于高溫爐中,所述高溫爐內(nèi)的溫度為700℃~1500℃,H2流量為0.5L/min~10L/min,壓力為50mbar~100mbar,保持時(shí)間5min~2h。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備石墨烯納米帶的方法,其特征在于,步驟2)中的碳化硅外延法生長(zhǎng)石墨烯納米帶的生長(zhǎng)溫度為1000℃~2000℃,Ar流量5L/min~50L/min,壓力600mbar~900mbar,生長(zhǎng)時(shí)間為5min~5h。

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