CN103459315A - 制造石墨烯膜的方法、用于制造石墨烯膜的设备和通过使用用于制造石墨烯膜的设备制成的石墨烯膜 - Google Patents

制造石墨烯膜的方法、用于制造石墨烯膜的设备和通过使用用于制造石墨烯膜的设备制成的石墨烯膜 Download PDF

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Abstract

一种制造石墨烯膜的方法，所述方法包括：在催化剂金属膜的表面上形成石墨烯；在石墨烯的上面没有形成催化剂金属膜的表面上形成第一膜；去除催化剂金属膜；以及对石墨烯执行掺杂过程，其中，通过使用辊对辊方法在一个方向上执行形成石墨烯、形成第一膜、去除催化剂金属膜、执行掺杂过程的步骤。

Description

制造石墨烯膜的方法、用于制造石墨烯膜的设备和通过使用用于制造石墨烯膜的设备制成的石墨烯膜
技术领域
本发明涉及制造石墨烯膜的方法、用于制造石墨烯膜的设备和通过使用该设备制成的石墨烯膜。
背景技术
石墨烯是通过将碳彼此连接成六边形形式以构成蜂窝状二维平面结构而得到的材料，具有非常小的厚度，是透明的，并且具有大导电率。已经利用以上特性进行了将石墨烯应用于透明显示器或柔性显示器的各种尝试。
随着对石墨烯的关注度增加，需要一种批量生产高质量石墨烯的方法。
发明内容
技术问题
本发明提供了批量生产石墨烯膜的方法、用于制造石墨烯膜的设备和通过使用该方法制成的石墨烯膜。
问题的解决方案
根据本发明的一方面，提供了一种制造石墨烯膜的方法，所述方法包括：在催化剂金属膜的表面上形成石墨烯；在石墨烯的上面没有形成催化剂金属膜的表面上形成第一膜；去除催化剂金属膜；以及对石墨烯执行掺杂过程，其中，通过使用辊对辊方法在一个方向上执行形成石墨烯、形成第一膜、去除催化剂金属膜和执行掺杂过程的步骤。
所述方法还可以包括：在形成石墨烯之前，预处理催化剂金属膜，其中，通过使用辊对辊方法移动催化剂金属膜以进行形成石墨烯的步骤。
催化剂金属膜可以包括从由镍（Ni）、钴（Co）、铁（Fe）、铂（Pt）、金（Au）、铝（Al）、铬（Cr）、铜（Cu）、镁（Mg）、锰（Mn）、钕（Rh）、硅（Si）、钽（Ta）、钛（Ti）、钨（W）、铀（U）、钒（V）和锆（Zr）及其组合组成的组中选择的至少一种。
第一膜可以包括聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、聚酰亚胺（PI）、聚二甲基硅氧烷（PDMS）、塑料、合成橡胶和天然橡胶中的至少一种。
所述方法还可以包括在第一膜和石墨烯之间形成粘合剂材料。
所述方法还可以包括：在执行去除步骤之后，去除第一膜并且在石墨烯的上面没有形成第一膜的表面上形成第二膜。
第一膜可以是热剥离膜，并且第二膜可以包括聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、聚酰亚胺（PI）、聚二甲基硅氧烷（PDMS）、塑料、合成橡胶和天然橡胶中的至少一种。
可以通过使用辊对辊方法在一个方向上执行去除第一膜和形成第二膜的步骤。
可以通过使用蚀刻过程来执行去除的步骤。
蚀刻过程可以是使用酸溶液、氟化氢（HF）溶液、缓冲氧化物蚀刻（BOE）溶液、氯化铁（FeCl3）溶液和硝酸铁（Fe(No3)3）溶液中的至少一种进行的湿蚀刻过程。
所述方法还可以包括：在进行湿蚀刻过程之前，干蚀刻催化剂金属膜。
所述方法还可以包括：在去除催化剂金属膜的步骤和执行掺杂过程的步骤之间冲洗和干燥石墨烯，其中，通过使用辊对辊方法来执行冲洗和干燥。
所述方法还可以包括：在执行掺杂过程之后，通过使用从鼓风方法、自然干燥方法和大约50℃的温度下进行的加热方法中选择的一种干燥方法来干燥被执行掺杂处理的石墨烯，其中，通过使用辊对辊方法来执行所选择的方法。
根据本发明的另一方面，提供了一种制造石墨烯膜的设备，所述设备包括：石墨烯形成单元，用于在催化剂金属膜的表面上形成石墨烯；第一膜形成单元，用于在石墨烯的上面没有形成催化剂金属膜的表面上形成第一膜；催化剂金属膜去除单元，用于去除催化剂金属膜；以及石墨烯掺杂单元，用于对石墨烯执行掺杂过程，其中，通过使用辊对辊方法连接石墨烯形成单元、第一膜形成单元、催化剂金属膜去除单元和石墨烯掺杂单元。
所述设备还可以包括：预处理器，用于在催化剂金属膜的表面上形成石墨烯之前预处理催化剂金属膜，其中，通过使用辊对辊方法连接预处理器和石墨烯形成单元。
所述设备还可以包括：石墨烯干燥单元，用于干燥被执行掺杂过程的石墨烯，其中，通过使用辊对辊方法连接石墨烯掺杂单元和石墨烯干燥单元。
根据本发明的另一方面，提供了一种通过上述方法制成的石墨烯膜。
本发明的有益效果
根据用于制造石墨烯膜的方法和设备，通过使用辊对辊方法执行包括合成石墨烯的过程、蚀刻过程和转移过程的制造方法，从而批量生产石墨烯膜。另外，在进行湿蚀刻之前对催化剂金属膜执行干蚀刻，从而缩短蚀刻过程的总体时间段。
附图说明
通过参照附图详细描述本发明的示例性实施例，本发明的以上和其它特征和优点将变得更清楚，在附图中：
图1是根据本发明的实施例的制造石墨烯膜的方法的流程图；
图2示意性示出根据本发明的实施例的制造石墨烯膜的方法；
图3是根据本发明的实施例的图2的石墨烯膜的部分III的侧剖视图；
图4是根据本发明的实施例的图2的石墨烯膜的部分IV的侧剖视图；
图5是根据本发明的实施例的图2的石墨烯膜的部分V的侧剖视图；
图6是根据本发明的实施例的图2的石墨烯膜的部分VI的侧剖视图；
图7是根据本发明的实施例的图2的石墨烯膜的部分VII的侧剖视图；
图8是根据本发明的另一个实施例的制造石墨烯膜的方法的流程图；
图9示意性示出根据本发明的另一个实施例的制造石墨烯膜的方法；
图10是根据本发明的另一个实施例的图9的石墨烯膜的部分X的侧剖视图；
图11是根据本发明的另一个实施例的图9的石墨烯膜的部分XI的侧剖视图；
图12是根据本发明的另一个实施例的图9的石墨烯膜的部分XII的侧剖视图；
图13是根据本发明的另一个实施例的图9的石墨烯膜的部分XIII的侧剖视图。
具体实施方式
下文中，将参照附图描述根据示例性实施例的制造包括石墨烯的膜的方法。措辞诸如“至少一个”当在一列元件之前时，修饰的是整列元件而不是修饰该列中的单个元件。
图1是根据本发明的实施例的制造石墨烯膜的方法的流程图。图2示意性示出根据本发明的实施例的制造石墨烯膜的方法。图3至图7是根据本发明的实施例的通过图2的操作而形成的石墨烯膜的侧剖视图。参照图1至图7，为了便于描述，夸大了催化剂金属膜301、石墨烯302、热剥离膜303和聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）膜304的厚度。
首先，执行对催化剂金属膜的预处理（S100）。参照图2，卷绕在第一卷绕辊10上的催化剂金属膜301（参照图3）在脱离第一卷绕辊10的同时移动到石墨烯形成空间210。
催化剂金属膜301可以包括从由镍（Ni）、钴（Co）、铁（Fe）、铂（Pt）、金（Au）、铝（Al）、铬（Cr）、铜（Cu）、镁（Mg）、锰（Mn）、钕（Rh）、硅（Si）、钽（Ta）、钛（Ti）、钨（W）、铀（U）、钒（V）和锆（Zr）及其组合组成的组中选择的至少一种。
根据本实施例，催化剂金属膜301是单层。然而，本发明不限于此。例如，包括至少两层的多层基板中的一层可以是催化剂金属膜301。在这种情况下，催化剂金属膜301设置在多层基板的最外层。
当催化剂金属膜301在石墨烯形成空间210中移动时，可以执行冲洗催化剂金属膜301的表面的预处理（S100）。在预处理（S100）中，可以使用氢气来去除在催化剂金属膜301的表面上存在的杂质。可选择地，可以通过使用酸/碱溶液来冲洗催化剂金属膜301的表面，以防止在形成石墨烯301（后续处理）期间造成缺陷。
根据需要，冲洗催化剂金属膜301的表面的预处理（S100）可以被省去，或者可选择地，可以在将催化剂金属膜301卷绕在第一卷绕辊10上之前来执行。
然后，执行石墨烯形成过程（S110）。参照图2，当催化剂金属膜301移动到石墨烯形成空间210时，将气态碳源注入到石墨烯形成空间210中并且对气态碳源进行热处理。通过加热和冷却来执行热处理。可以通过使用各种工艺诸如化学气相沉积（CVD）、热化学气相沉积（TCVD）、快速热化学气相沉积（PTCVD）、电感耦合型等离子体化学气相沉积（ICP-CVD）、原子层沉积（ATLD）等来执行石墨烯形成过程（S110）。
气态碳源可以是从包括碳原子的化合物诸如甲烷（CH4）、一氧化碳（CO）、乙烷（C2H6）、乙烯（CH2）、乙醇（C2H5）、乙炔（C2H2）、丙烷（CH3CH2CH3）、丙烯（C3H6）、丁烷（C4H10）、戊烷（CH3(CH2)3CH3）、戊烯（C5H10）、环戊二烯（C5H6）、己烷（C6H14）、环己烷（C6H12）、苯（C6H6）、甲苯（C7H8）等组成的组中选择的至少一种。气态碳源在高温下分解成碳原子和氢原子。
分解形成的碳原子被气相沉积在被加热的催化剂金属膜301上并且在催化剂金属膜301被冷却时形成为石墨烯302。
通过使用移动辊（未示出）将上面形成有石墨烯302的催化剂金属膜301带出石墨烯形成空间210。图4是根据本发明的实施例的在催化剂金属膜301上形成的石墨烯302的侧剖视图。
石墨烯形成空间210可以是同时执行加热和冷却的单个装置，或者可选择地，可以包括其中分别执行加热和冷却使得加热和冷却可以在各自空间中执行的多个装置。
根据本实施例，在催化剂金属膜301移动到石墨烯形成空间210之前执行冲洗催化剂金属膜301的表面的预处理。然而，本发明不限于这个次序。例如，可以在将气态碳源注入到移动到石墨烯形成空间210的催化剂金属膜301中之前通过使用氢气等来执行预处理。在这种情况下，石墨烯形成空间210可以包括单独的预处理空间。
然后，形成热剥离膜（S120）。参照图2，被卷绕在第二卷绕辊20上的热剥离膜303在脱离的同时移动到第一附着辊11，并且当上面形成有从石墨烯形成空间210移走的石墨烯302的催化剂金属膜301移动到第二附着辊12时，在石墨烯302的上面没有形成催化剂金属膜301的表面上形成热剥离膜303。热剥离膜303具有在室温下具有粘合剂性质并且当在预定的剥离温度或更高温度下被加热时丧失粘合剂性质的一个表面。因此，热剥离膜313可以被选择作为具有各种剥离温度的产品。
第一附着辊11和第二附着辊12彼此分开，催化剂金属膜301的移动路径设置在第一附着辊11和第二附着辊12之间并且通过对卷绕在第二卷绕辊20上的热剥离膜303和上面形成有从石墨烯形成空间210移走的石墨烯302的催化剂金属膜301施压使其彼此附着。图5是根据本发明的实施例的被转移以形成在石墨烯302的上面没有形成催化剂金属膜301的表面上的热剥离膜303的侧剖视图。
根据本实施例，热剥离膜303被用作载体膜。然而，本发明不限于此。可以使用不同于热剥离膜的其它各种载体膜将石墨烯302移动到转移目标膜。
然后，对催化剂金属膜301执行干蚀刻过程（S130）。参照图2，通过使用辊对辊方法将上面形成有附着热剥离膜303的石墨烯302的催化剂金属膜301移动到移动辊（未示出）并且移动到干蚀刻空间230。例如，在干蚀刻过程（S130）中，可以在将描述的湿蚀刻过程之前对催化剂金属膜301的上面没有形成石墨烯302的表面进行等离子体蚀刻或抛光，从而缩短用于蚀刻过程的总体时间段。根据需要，可以省去催化剂金属膜301的干蚀刻过程（S130）。
然后，对催化剂金属膜301执行湿蚀刻过程（S140）。参照图2，通过使用利用移动辊13的辊对辊方法，将包括被干蚀刻的催化剂金属膜301的石墨烯结构移动到湿蚀刻空间240。蚀刻溶液的例子可以包括酸溶液、氟化氢（HF）溶液、缓冲氧化物蚀刻（BOE）溶液、氯化铁（FeCl3）溶液和硝酸铁（Fe(No3)3）溶液。
参照图6，执行干蚀刻过程（S130）和湿蚀刻过程（S140），以从石墨烯302中去除催化剂金属膜301。在图6中，湿蚀刻空间240被构造成使得蚀刻溶液242被包含在容器241中。然而，本发明不限于此。湿蚀刻空间240还可以被构造成具有各种装置，包括例如用于喷射蚀刻溶液的喷射器。
然后，执行冲洗和干燥过程（S150）。参照图2，通过使用移动辊14，将在被完全湿蚀刻的石墨烯302上形成的热剥离膜303移动到冲洗和干燥空间250。在冲洗和干燥空间250中，去除保留在包括石墨烯302的热剥离膜303上的蚀刻溶液。
然后，分离热剥离膜303并且形成PET膜304（S160）。参照图2，卷绕在第三卷绕辊30上的PET膜304在脱离的同时移动到第三附着辊15。另外，上面形成有被带出冲洗和干燥空间250的石墨烯302的热剥离膜303被移动到第四附着辊16。通过使用彼此面对的第三附着辊15和第四附着辊16，将上面没有形成热剥离膜303的石墨烯302转移到PET膜304上并且将热剥离膜303与石墨烯302分离并且将热剥离膜303返回到第四卷绕辊40。
图7是示出根据本发明的实施例的其中热剥离膜303与石墨烯302分离并且石墨烯302被涂覆在PET膜304上的情况的侧剖视图。上面涂覆有石墨烯302的PET膜304可以被用作柔性显示器、有机发光装置、太阳能电池等的透明膜。
根据本实施例，PET膜304被用作上面被转移石墨烯的转移目标膜。然而，本发明不限于此。除了PET膜304之外，上面被转移石墨烯的转移目标膜还可以包括聚酰亚胺（PI）、聚二甲基硅氧烷（PDMS）、塑料、合成橡胶和天然橡胶中的至少一种。
然后，执行石墨烯掺杂过程（S170）。参照图2，通过使用辊对辊方法将包括上面形成的石墨烯302的PET膜304移动到移动辊（未示出）并且移动到掺杂空间270。例如，在石墨烯掺杂过程（S170）中，可以对形成在PET膜304上的石墨烯302执行使用酸的湿或干掺杂。
然后，执行干燥过程（S180）。参照图2，通过使用辊对辊方法将上面形成有已经被完全执行石墨烯掺杂过程（S170）的石墨烯302的PET膜304移动到移动辊17并且移动到干燥空间280。例如，可以通过鼓风来执行干燥过程（S180）。然而，本发明不限于此。根据需要，可以通过使用自然干燥方法替代鼓风来执行干燥过程（S180）。可选择地，在干燥过程（S180）中，可以通过在大约50℃的温度下加热PET膜304来干燥包括被完全掺杂的石墨烯302的PET膜304。
通过使用辊对辊方法将包括被完全执行干燥过程（S180）的石墨烯302的PET膜304移动到移动辊18，然后可以进一步执行分析过程（未示出）。
如上所述，在根据实施例的制造石墨烯膜的方法中，通过使用辊对辊方法执行整个过程，因此可以批量生产石墨烯膜。另外，催化剂金属膜在被湿干燥之前被干蚀刻，从而缩短了用于蚀刻的总体时间段。
下文中，将参照图8至图13描述根据本发明的另一个实施例的制造石墨烯膜的方法。附图中的类似参考标号表示类似的元件。因此，将在与上述实施例的不同之处来描述该方法。
图8是根据本发明的另一个实施例的制造石墨烯膜的方法的流程图。图9示意性示出根据本发明的另一个实施例的制造石墨烯膜的方法。图10至图13是根据本发明的另一个实施例的通过图9的操作而形成的石墨烯膜的侧剖视图。
像上述实施例中一样，执行对催化剂金属膜的预处理（S400）。参照图9，卷绕在第一卷绕辊10上的催化剂金属膜301在脱离第一卷绕辊10的同时移动到石墨烯形成空间210。
当催化剂金属膜301移动到石墨烯形成空间210时，可以执行冲洗催化剂金属膜301的表面的预处理（S400）。根据需要，冲洗催化剂金属膜301的表面的预处理（S400）可以被省去，或者可以在将催化剂金属膜301卷绕在第一卷绕辊10上之前来执行。
然后，像上述实施例中一样，执行石墨烯形成过程（S410）。参照图9，当催化剂金属膜301移动到石墨烯形成空间210时，将气态碳源注入到石墨烯形成空间210中并且对气态碳源进行热处理。通过加热和冷却来执行热处理。分解形成的碳原子被气相沉积在被加热的催化剂金属膜301上并且在催化剂金属膜301被冷却时形成为石墨烯302。
通过使用移动辊（未示出）将上面形成有石墨烯302的催化剂金属膜301带出石墨烯形成空间210。图11是根据本发明的另一个实施例的在催化剂金属膜301上形成的石墨烯302的侧剖视图。
然后，与上述实施例不同，在石墨烯302上直接形成PET膜304（S420）。参照图9，被卷绕在第二卷绕辊20上的PET膜304在从第二卷绕辊20脱离的同时移动到第一附着辊11，并且当上面形成有从石墨烯形成空间210移走的石墨烯302的催化剂金属膜301移动到第二附着辊12时，在石墨烯302的上面没有形成催化剂金属膜301的表面上直接形成PET膜304，如图12中所示。
在上述实施例中，首先将石墨烯302转移到作为载体的热剥离膜303上，从石墨烯302去除催化剂金属膜301，然后最终将石墨烯302转移到作为转移目标膜的PET膜304上。然而，根据本实施例，PET膜304直接形成在石墨烯302上，而没有中间过程诸如用于形成和分离热剥离膜30的过程。因此，制造石墨烯膜的总体时间段可以缩短。
PET膜304可以经过等离子体处理或者可以将粘合剂材料涂覆在PET膜304上使得PET膜304与石墨烯302附着的表面可以具有粘合剂性质。另外，PET膜304本身可以包括具有粘合剂性质的材料。
根据本实施例，PET膜304被用作上面被转移石墨烯的转移目标膜。然而，本发明不限于此。
然后，像上述实施例中一样，对催化剂金属膜301执行干蚀刻过程（S430）、湿蚀刻过程（S440）和冲洗和干燥过程（S150）。
参照图9，通过使用辊对辊方法将上面形成有PET膜304和石墨烯302的催化剂金属膜301移动到移动辊（未示出）并且移动到干蚀刻空间230、湿蚀刻空间240和冲洗和干燥空间250。
例如，在干蚀刻过程（S430）中，可以在将描述的湿蚀刻过程之前对催化剂金属膜301的上面没有形成石墨烯302的表面进行等离子体蚀刻或抛光，从而缩短用于蚀刻过程的总时间段。在冲洗和干燥空间250中，去除保留在包括石墨烯302的PET膜304上的蚀刻溶液。
参照图13，在干蚀刻过程（S430）和湿蚀刻过程（S440）中，从石墨烯302去除催化剂金属膜301。
根据本实施例，PET膜304被用作上面被转移石墨烯的转移目标膜。然而，本发明不限于此。除了PET膜304之外，上面被转移石墨烯的转移目标膜还可以包括聚酰亚胺（PI）、聚二甲基硅氧烷（PDMS）、塑料、合成橡胶和天然橡胶中的至少一种。
然后，像上述实施例中一样，执行石墨烯掺杂过程（S460）和干燥过程（S470）。参照图9，通过使用辊对辊方法将包括石墨烯302的PET膜304移动到移动辊（未示出）并且移动到掺杂空间270和干燥空间280。在这种情况下，可以通过使用鼓风方法或自然干燥方法来执行干燥过程S470，或者，可选择地，可以通过在大约50℃的温度下加热PET膜304来执行干燥过程S470。
可以通过使用辊对辊方法将包括被完全执行干燥过程S470的石墨烯的PET膜移动到移动辊18，然后可以进一步执行分析过程（未示出）。可以省去将石墨烯转移到热剥离膜上的过程，从而缩短制造石墨烯膜的总体时间段并且防止在将热剥离膜附着到石墨烯或者将热剥离膜与石墨烯分离时石墨烯受损。另外，在对催化剂金属膜进行湿蚀刻之前执行干蚀刻，从而缩短蚀刻过程的总体时间段。
根据用于制造石墨烯膜的方法和设备，通过使用辊对辊方法执行包括合成石墨烯的过程、蚀刻过程和转移过程的制造方法，从而批量生产石墨烯膜。另外，在进行湿蚀刻之前对催化剂金属膜执行干蚀刻，从而缩短蚀刻过程的总体时间段。
虽然已经参照本发明的示例性实施例具体示出和描述了本发明，但本领域的普通技术人员应该理解，在不脱离如下面权利要求书所限定的本发明的精神和范围的情况下，可以在这里进行形式和细节上的各种变化。

Claims (17)

1.一种制造石墨烯膜的方法，所述方法包括：
在催化剂金属膜的表面上形成石墨烯；
在石墨烯的上面没有形成催化剂金属膜的表面上形成第一膜；
去除催化剂金属膜；以及
对石墨烯执行掺杂过程，
其中，通过使用辊对辊方法在一个方向上执行形成石墨烯、形成第一膜、去除催化剂金属膜和执行掺杂过程的步骤。
2.如权利要求1所述的方法，还包括：在形成石墨烯之前，预处理催化剂金属膜，
其中，通过使用辊对辊方法移动催化剂金属膜，以便形成石墨烯。
3.如权利要求1所述的方法，其中，催化剂金属膜包括从由镍、钴、铁、铂、金、铝、铬、铜、镁、锰、钕、硅、钽、钛、钨、铀、钒和锆及它们的组合组成的组中选择的至少一种。
4.如权利要求1所述的方法，其中，第一膜包括聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰亚胺、聚二甲基硅氧烷、塑料、合成橡胶和天然橡胶中的至少一种。
5.如权利要求4所述的方法，还包括：在第一膜和石墨烯之间形成粘合剂材料。
6.如权利要求1所述的方法，还包括：在执行去除步骤之后，去除第一膜并且在石墨烯的上面没有形成第一膜的表面上形成第二膜。
7.如权利要求6所述的方法，其中，第一膜是热剥离膜，并且
其中，第二膜包括聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰亚胺、聚二甲基硅氧烷、塑料、合成橡胶和天然橡胶中的至少一种。
8.如权利要求6所述的方法，其中，通过使用辊对辊方法在一个方向上执行去除第一膜和形成第二膜的步骤。
9.如权利要求1所述的方法，其中，通过使用蚀刻过程来执行去除的步骤。
10.如权利要求9所述的方法，其中，蚀刻过程是使用酸溶液、氟化氢溶液、缓冲氧化物蚀刻溶液、氯化铁溶液和硝酸铁溶液中的至少一种进行的湿蚀刻过程。
11.如权利要求10所述的方法，还包括：在进行湿蚀刻过程之前，干蚀刻催化剂金属膜。
12.如权利要求1所述的方法，还包括：在去除催化剂金属膜的步骤和执行掺杂过程的步骤之间冲洗和干燥石墨烯，
其中，通过使用辊对辊方法来执行冲洗和干燥。
13.如权利要求1所述的方法，还包括：在执行掺杂过程之后，通过使用从鼓风方法、自然干燥方法和大约50℃的温度下进行的加热方法中选择的一种干燥方法来干燥被执行掺杂处理的石墨烯，
其中，通过使用辊对辊方法来执行所选择的方法。
14.一种用于制造石墨烯膜的设备，所述设备包括：
石墨烯形成单元，用于在催化剂金属膜的表面上形成石墨烯；
第一膜形成单元，用于在石墨烯的上面没有形成催化剂金属膜的表面上形成第一膜；
催化剂金属膜去除单元，用于去除催化剂金属膜；以及
石墨烯掺杂单元，用于对石墨烯执行掺杂过程，
其中，通过使用辊对辊方法连接石墨烯形成单元、第一膜形成单元、催化剂金属膜去除单元和石墨烯掺杂单元。
15.如权利要求14所述的设备，还包括：预处理器，用于在催化剂金属膜的表面上形成石墨烯之前预处理催化剂金属膜，
其中，通过使用辊对辊方法连接预处理器和石墨烯形成单元。
16.如权利要求14所述的设备，还包括：石墨烯干燥单元，用于干燥被执行掺杂过程的石墨烯，
其中，通过使用辊对辊方法连接石墨烯掺杂单元和石墨烯干燥单元。
17.一种通过权利要求14至16中的任一项所述的方法制成的石墨烯膜。
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