CN105209384A - 用于制造石墨烯的装置、石墨烯的制造方法及通过该方法制造的石墨烯 - Google Patents

用于制造石墨烯的装置、石墨烯的制造方法及通过该方法制造的石墨烯 Download PDF

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Abstract

公开了一种用于制造高品质石墨烯的装置、该石墨烯的制造方法及通过该方法制造的石墨烯。用于制造石墨烯的装置包括：用于在第一条件下供应碳源的第一室；用于在第二条件下供应碳源的第二室；用于将第一室与第二室连接的连接器；以及用于将催化剂金属连续供应到第一室和第二室的进料器。

Description

用于制造石墨烯的装置、石墨烯的制造方法及通过该方法制造的石墨烯
技术领域
本发明涉及石墨烯，更具体地涉及一种用于制造高品质石墨烯的装置、该石墨烯的制造方法及通过该方法制造的石墨烯。
背景技术
含有碳原子的物质包括富勒烯、碳纳米管、石墨烯和石墨。这些当中，石墨烯是单一原子层，其结构是碳原子的二维平面阵列。
具体而言，石墨烯具有相当稳定和优异的电气、机械和化学性质以及优异的导电性，因此其比硅酮更快速地运载电子并且能够比铜施加更高的电流，自从基于2004年发现一种从石墨中分离石墨烯的方法，通过实验进行验证以来，已经对其进行了积极地研究。
由于石墨烯可以大规模生产且具有电气、机械和化学稳定性以及优良的导电性，因而作为电子线路的基材已经吸引了相当大的关注。
此外，石墨烯的电气性质可以根据具有预定厚度的石墨烯的结晶方向而改变。出于此原因，在由用户选择的方向上获得了电气性质，因而可以容易地设计器件。因此，石墨烯可有效地用于碳基电子或电磁器件。
石墨烯的这些性质可以根据生长条件而显著变化。
发明内容
技术问题
旨在解决问题的本发明的目的在于：一种制造石墨烯的装置，其通过在不同条件下形成石墨烯而连续生长高品质石墨烯；一种用于制造石墨烯的方法；以及通过该方法制造的石墨烯。
技术方案
本发明的目的可以通过提供用于制造石墨烯的装置来实现，该装置包括：第一室，其用于在第一条件下供应碳源；第二室，其用于在第二条件下供应碳源；连接器，其用于将第一室与第二室连接；以及进料器，其用于将催化剂金属连续供应到第一室和第二室。
第一条件可以被配置为增加石墨烯的晶种的尺寸。
第一条件可以包括碳源分压，所述碳源分压低于第二条件的碳源分压。
第一条件可以包括温度，所述温度高于第二条件的温度。
第二条件可以被配置为填充晶种之间的间隙并形成石墨烯。
进料器可以包括：进料辊，其设置在第一室的一侧，所述进料辊供应催化剂金属；以及收卷辊，其设置在第二室的另一侧，所述收卷辊收卷催化剂金属并以卷的形式供应所述催化剂金属。
装置还可以包括用于进行预处理的第三室，所述第三室设置在所述第一室的一侧。
在本发明的另一方面中，在此提供了一种用于制造石墨烯的方法，该方法包括：使用进料器将催化剂金属连续供应到第一室和第二室；将碳源供应到第一室，以便于第一条件下在催化剂金属上形成石墨烯；并且将碳源供应到第二室，以便于第二条件下在催化剂金属上形成石墨烯。
该方法还可以包括热处理催化剂金属。
在本发明的另一方面中，在此提供了一种用于制造石墨烯的方法，该方法包括：将催化剂金属连续供应到具有不同条件的第一区和第二区；在第一条件下，在第一区中在催化剂金属上形成石墨烯；并且在第二区中运载催化剂金属并将碳源供应到第二区，以便在第一条件下形成石墨烯的区域中于第二条件下形成石墨烯。
第一区和第二区是彼此不同的第一室和第二室的内部。
在本发明的又一方面中，在此提供了通过上述方法制造的石墨烯。
有益效果
根据本发明，首先，在石墨烯生长时，石墨烯生长在分开的区域，即，在石墨烯生长时用于控制石墨烯的晶种密度的区域和用于填充晶种之间的间隙并使石墨烯完成生长的区域，从而连续形成高品质石墨烯薄膜。
由此，提供了具有两种以上条件的形成区，从而在连续供应催化剂金属的同时形成石墨烯并显著改善石墨烯品质。
可使品质改善最大化，并可因此通过提供具有不同条件的分开的室来显著缩短石墨烯的生长时间。
效果不限于上述那些，且本领域技术人员根据以下描述将清楚理解未在此描述的其它效果。
附图说明
被包含用于提供对本发明的进一步理解的附图图示了本发明的实施方式，并和说明书一起用来解释本发明的原理。
在附图中：
图1是图示了用于制造石墨烯的装置的实例的示意图；
图2至图4是图示了石墨烯根据生长条件的晶种密度的图像；
图5是图示了用于制造石墨烯的装置的另一实例的示意图；和
图6是图示了用于制造石墨烯的方法的流程图。
具体实施方式
现将对本发明的优选实施方式进行详细描述，其实例在附图中示出。
然而，本发明允许各种修改和变化，并且其具体实施方式参照附图举例说明并将进行详细描述。本发明不应被解读为限于在此提出的实施方式，并且包括符合所附权利要求限定的本发明主旨或范围的修改、变化、等价物和替代物。
应当理解的是，当诸如层、区域或基板等元件被称为在另一元件“上”时，其可以直接在该元件上，或者于其间还可以存在一个或多个***元件。
此外，应当理解的是，虽然在本文中可使用诸如“第一”和“第二”等术语来描述元件、部件、区、层和/或区域，但所述元件、部件、区、层和/或区域不应当受限于这些术语。
图1是图示了用于制造石墨烯的装置的实例的示意图。
如图1所示，用于制造石墨烯的装置可以包括二个具有不同条件的形成区11和12，以及用于连续供应催化剂金属70使得催化剂金属70通过形成区11和12的进料器40。
换言之，用于制造石墨烯的装置可以包括第一室10和连接至第一室10的第二室20，其中，第一室10和第二室20分别具有形成区11和12；以及用于连续地将催化剂金属70供应通过第一室10和第二室20的进料器40。
此处，第一室10和第二室20可以分别包括气体入口12和22以及气体出口13和23。因此，可以将在催化剂金属70上形成石墨烯的碳源通过气体入口12和22供给到各个室10和20。
此外，各个室10和20包括加热器50，且在各个室10和20中限定与加热器50相邻的形成区11和12。
即，使用加热器50在形成区11和12中加热催化剂金属70，并且将含碳气体(其是反应气体(原料气))作为碳源供给以便在催化剂金属70上形成石墨烯。
反应气体(CxHx)是含碳化合物，其可以是具有6个以下碳原子的化合物、具有4个以下碳原子的化合物或者具有2个以下碳原子的化合物。例如，含碳和氢(CxHx)的化合物可以用作反应气体。
在某些情况下，形成区11和12可以在一个室内实现。
同时，第一室10和第二室20在保持气密的同时可以通过连接器30彼此连接。
通过第一室10和第二室20连续供应催化剂金属70的进料器40可以使用辊41和42以卷的形式供给催化剂金属70。
即，进料器40可以包括设置在第一室10一侧并供给催化剂金属70的进料辊41。
此外，装置可以包括设置在第二室20的另一侧(即，在由进料辊41供应的穿过第一室10和第二室20的催化剂金属70之后设置的位置)并收卷金属催化剂70的收卷辊42。
因此，催化剂金属70从进料辊41供给并在穿过第一室10和第二室20的同时被连续运载。石墨烯形成在催化剂金属70上。
在此情况中，可在运载催化剂金属70的区域中提供气密构件80。即，气密构件80可以设置在第一室10的经此供给和排出催化剂金属70的部位、和第二室20的经此供给和排出催化剂金属70的部位。
同时，可以通过连接器30来保持将第一室10连接到第二室20的区域的气密性。在该区域中，可以省略气密构件80。
在用于制造石墨烯的装置中，可以将碳源供给至第一室10和第二室20。此时，可在第一条件下将碳源供给至第一室10，并且可在第二条件下将碳源供给至第二室20。
第一条件及第二条件可以包括温度、气体分压、压力和氛围气体。
通过满足石墨烯在第一室10和第二室20中生长的不同特定条件，石墨烯可以在催化剂金属70连续穿过第一室10和第二室20的同时生长。
例如，石墨烯晶种的密度可以根据碳源分压而变化。一般而言，随着碳源分压降低，晶种密度降低。
晶种是石墨烯生长为完整层之前存在于石墨烯的最初形成阶段的岛形物质。晶种可以是构成一个晶粒的片状岛。通常，一个颗粒具有一个结晶表面。
石墨烯的性质(例如，电气性质)可以根据石墨烯的生长条件而显著变化。
随着石墨烯片状岛的尺寸增加，石墨烯的晶界减少。
如上所述，因为一个晶粒具有相同的结晶表面，所以表述“石墨烯具有许多晶界”是指石墨烯具有不同的晶界。因此，许多晶界可以导致电气性质的劣化。即，随着晶界减少，石墨烯的电气性质得以改善。
因此，当具有很少晶界的石墨烯生长时，可以形成高品质石墨烯。
图2至图4图示了以不同晶种密度生长的石墨烯。在附图中，石墨烯并未完全生长。
图2示出了具有相当低密度的晶种，即，具有相当小尺寸的晶粒。可以增加晶粒尺寸，如图3和图4所示。
即，图3示出了尺寸比图2的尺寸大的晶种81，且图4示出了尺寸比图3的尺寸大的晶种82。
然而，增加晶种密度的条件可以不同于填充晶种之间的间隙并完成石墨烯生长的条件。
因此，石墨烯生长在分开的区域，即，在石墨烯生长时用于控制石墨烯的晶种密度的区域和用于填充晶种之间的间隙并完成石墨烯生长的区域，从而连续形成高品质石墨烯薄膜。
即，在第一室10中，第一条件被配置为增加石墨烯的晶种尺寸，且石墨烯在第一条件下生长。
此外，在第二室10中，第二条件被配置为填充晶种之间的间隙并完成石墨烯生长，且石墨烯在第二条件下生长。
由此，石墨烯形成在具有两种以上条件的形成区11和21中，同时连续供给催化剂金属70，从而显著改善石墨烯的品质。
可将品质的改善最大化，并可因此通过提供具有不同条件的分开的室来显著缩短石墨烯的生长时间。
第一条件可以包括碳源分压，所述碳源分压低于第二条件的碳源分压。在某些情况下，运载气体可以连同碳源一起注入。
作为运载气体，诸如氢气(H2)、氩气(Ar)或氮气(N2)等气体可以单独或组合使用。
此外，第一条件可以具有温度，所述温度等于或高于第二条件的温度。
同时，如上所述，可以通过提供两个以上的室来实现两种以上石墨烯生长条件。
即，可以连接分开的室以实现诸如第三条件及其它条件等的生长条件。
图5图示了用于制造石墨烯的装置的另一实例，其中，在第一室10的一侧还提供第三室60。
在第三室60中，可进行催化剂金属70的预处理以生长石墨烯。
例如，预处理可以是催化剂金属70的热处理。在此情况下，可以通过在供应上述运载气体的同时进行热处理来减少在催化剂金属70上形成的氧化物。
用于供应催化剂金属70的进料器40可以连续地将催化剂金属70通过第三室60供给至第一室10和第二室20。
因此，如上所述，可在注入催化剂金属70的区域中提供气密构件80。此外，可在第三室50中提供单独的气体入口和气体出口(未示出)。
在此未描述的其它元件可以与参照图1描述的内容相同。
图6是图示了使用石墨烯制造装置制造石墨烯的方法的流程图。在下文中，将参照附图来描述用于制造石墨烯的方法。
首先，使用进料器40来装载催化剂金属70并将其供给至形成区11和12(S10)。
即，催化剂金属70从进料辊41供给，穿过第一室10和第二室20，并被装载和供给，使得催化剂金属70收卷在收卷辊42上。
在使用第三室60的情况中，催化剂金属70穿过第三室60。
然后，将碳源和/或运载气体在相应条件下供给至各个室10、20和60，并使用加热器50设定适于相应条件的温度。
换言之，在第三室60中，根据热处理的条件来控制运载气体的温度和流量。
此外，在第一室10中，碳源或运载气体的温度和流量在被配置为改善晶种密度的条件下进行控制。
此外，在第二室20中，碳源或运载气体的温度和流量在被配置为填充晶种之间的间隙并完成石墨烯生长的条件下进行控制。
在提供有第三室60的情况中，可以在第三室60中进行热处理(S11)。然而，在未提供第三室60的情况中，可以在第一室10中进行热处理。
然后，当满足所有条件时，操作进料器40以便在移动催化剂金属60的同时连续地生长石墨烯。
即，催化剂金属60穿过第一室10，以便在上述第一条件下形成石墨烯(S20)。
然后，催化剂金属60穿过第二室20，以便在上述第二条件下形成石墨烯(S30)。
如上所述，与第二条件相比，第一条件可以具有较低的碳源分压。此外，与第二条件相比，第一条件可以具有相等或较高的温度。
可以使用用于制造石墨烯的装置通过化学气相沉积(CVD)在催化剂金属60上形成石墨烯。
催化剂金属60可以是诸如Ni、Co、Fe、Pt、Au、Al、Cr、Cu、Mg、Mn、Mo、Rh、Si、Ta、Ti、W、U、V或Zr等金属。此外，可以以厚度约10μm至约10mm的箔的形式使用催化剂金属60。
由此，催化剂金属60可以使用进料辊41和收卷辊42来维持张力。
可以在约300℃至约1,500℃的温度进行石墨烯的形成。
在通过此过程于催化剂金属60上形成石墨烯之后，降低加热器50的温度。
然后，操作真空泵(未示出)，以通过排气装置13和23移除剩余的反应气体。
同时，提供本发明的实施方式是为了更好地理解本发明,且不应被理解为限制本发明的范围。在不偏离本发明的主旨或范围的情况下，可以在本发明中做出各种修改和变化，这对于本领域技术人员是显而易见的。
工业实用性
根据本发明，提供了具有两种以上条件的形成区，从而在连续供应催化剂金属的同时形成石墨烯，并显著改善石墨烯品质。
可使品质改善最大化，并可因此通过提供具有不同条件的分开的室来显著缩短石墨烯的生长时间
在不偏离本发明的主旨或范围的情况下，可以在本发明中做出各种修改和变化，这对于本领域技术人员是显而易见的。因此，本发明旨在涵盖本发明的修改和变化，只要这些修改和变化落在所附权利要求及其等同物的范围内。

Claims (20)

1.一种用于制造石墨烯的装置，所述装置包括：
第一室，其用于在第一条件下供应碳源；
第二室，其用于在第二条件下供应碳源；
连接器，其用于将所述第一室与所述第二室连接；以及
进料器，其用于将催化剂金属连续供应到所述第一室和所述第二室。
2.如权利要求1所述的装置，其中，所述第一条件被配置为增加石墨烯的晶种的尺寸。
3.如权利要求2所述的装置，其中，所述第一条件包括碳源分压，所述碳源分压低于所述第二条件的碳源分压。
4.如权利要求2所述的装置，其中，所述第二条件被配置为填充所述晶种之间的间隙并形成石墨烯。
5.如权利要求1所述的装置，其中，所述进料器包括：
进料辊，其设置在所述第一室的一侧，所述进料辊供应所述催化剂金属；以及
收卷辊，其设置在所述第二室的另一侧，所述收卷辊收卷所述催化剂金属并以卷的形式供应所述催化剂金属。
6.如权利要求1所述的装置，其还包括用于进行预处理的第三室，所述第三室设置在所述第一室的一侧。
7.一种用于制造石墨烯的方法，所述方法包括：
将催化剂金属连续供应到第一室和第二室；
将碳源供应到所述第一室，以便于第一条件下在所述催化剂金属上形成石墨烯；并且
将碳源供应到所述第二室，以便于第二条件下在所述催化剂金属上形成石墨烯。
8.如权利要求7所述的方法，其中，所述第一条件被配置为增加石墨烯的晶种的尺寸。
9.如权利要求7所述的方法，其中，所述第一条件包括碳源分压，所述碳源分压低于所述第二条件的碳源分压。
10.如权利要求7所述的方法，其中，所述第一条件包括温度，所述温度等于或高于所述第二条件的温度。
11.如权利要求7所述的方法，其中，所述第二条件被配置为填充所述晶种之间的间隙并形成石墨烯。
12.如权利要求7所述的方法，所述方法还包括热处理所述催化剂金属。
13.一种用于制造石墨烯的方法，所述方法包括：
将催化剂金属连续供应到具有不同条件的第一区和第二区；
在第一条件下，在所述第一区中在所述催化剂金属上形成石墨烯；并且
在所述第二区中运载所述催化剂金属并将碳源供应到所述第二区，以便在所述第一条件下形成石墨烯的区域中于第二条件下形成石墨烯。
14.如权利要求13所述的方法，其中，所述第一条件被配置为增加石墨烯的晶种的尺寸。
15.如权利要求13所述的方法，其中，所述第一条件包括碳源分压，所述碳源分压低于所述第二条件的碳源分压。
16.如权利要求13所述的方法，其中，所述第一条件包括温度，所述温度等于或高于所述第二条件的温度。
17.如权利要求13所述的方法，其中，所述第二条件被配置为填充所述晶种之间的间隙并形成石墨烯。
18.如权利要求13所述的方法，所述方法还包括热处理所述催化剂金属。
19.如权利要求13所述的方法，其中，所述第一区和所述第二区是彼此不同的第一室和第二室的内部。
20.由如权利要求7或权利要求13所述的方法制造的石墨烯。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108698015A (zh) * 2016-03-15 2018-10-23 海成帝爱斯株式会社 石墨烯合成装置和使用其的石墨烯合成方法

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106006626A (zh) * 2016-07-08 2016-10-12 张麟德 石墨烯材料生产装置和***
JP7406503B2 (ja) 2018-04-30 2023-12-27 アイクストロン、エスイー 炭素含有コーティングにより基板をコーティングするための装置
KR102149030B1 (ko) * 2020-04-20 2020-08-27 국방과학연구소 롤투롤 대면적 그래핀 합성 장치, 대면적 그래핀의 제조방법 및 산화그래핀 직물의 환원방법
CN115125524A (zh) * 2022-07-05 2022-09-30 常州第六元素半导体有限公司 一种分段式卷对卷cvd石墨烯连续生长设备

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110091647A1 (en) * 2009-10-21 2011-04-21 Board Of Regents, The University Of Texas System Graphene synthesis by chemical vapor deposition
CN102618827A (zh) * 2012-04-27 2012-08-01 徐明生 一种连续制备二维纳米薄膜的装置
KR20120095708A (ko) * 2011-02-21 2012-08-29 주식회사 제이오 연속되어 연결되어 있는 대면적 그라핀의 연속 대량 합성 장치
US20120234240A1 (en) * 2011-03-17 2012-09-20 Nps Corporation Graphene synthesis chamber and method of synthesizing graphene by using the same
CN202558936U (zh) * 2012-05-23 2012-11-28 徐明生 一种规模化连续制备二维纳米薄膜的装置
KR101238451B1 (ko) * 2012-06-19 2013-02-28 에스 알 씨 주식회사 그래핀 제조장치
CN102976318A (zh) * 2012-12-21 2013-03-20 重庆绿色智能技术研究院 卷对卷石墨烯制备设备
CN103086358A (zh) * 2011-11-01 2013-05-08 海洋王照明科技股份有限公司 一种制备石墨烯的方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110195207A1 (en) * 2010-02-08 2011-08-11 Sungkyunkwan University Foundation For Corporate Collaboration Graphene roll-to-roll coating apparatus and graphene roll-to-roll coating method using the same
KR101828528B1 (ko) * 2010-06-28 2018-02-12 한화테크윈 주식회사 그래핀의 제조 장치 및 제조 방법
US8721843B2 (en) * 2010-10-15 2014-05-13 Cedar Ridge Research, Llc Method for producing graphene in a magnetic field
KR20120061224A (ko) * 2010-12-03 2012-06-13 에스케이이노베이션 주식회사 수직형 롤투롤 화학 기상 증착법을 이용한 그래핀 필름 제조 장치 및 방법
KR101828530B1 (ko) * 2011-03-17 2018-02-12 한화테크윈 주식회사 그래핀 합성 장치
GB2499199B (en) * 2012-02-07 2015-12-23 Univ Leiden Thin film formation
KR101238450B1 (ko) 2012-07-04 2013-02-28 에스 알 씨 주식회사 양면형 그래핀 제조장치 및 제조방법

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110091647A1 (en) * 2009-10-21 2011-04-21 Board Of Regents, The University Of Texas System Graphene synthesis by chemical vapor deposition
KR20120095708A (ko) * 2011-02-21 2012-08-29 주식회사 제이오 연속되어 연결되어 있는 대면적 그라핀의 연속 대량 합성 장치
US20120234240A1 (en) * 2011-03-17 2012-09-20 Nps Corporation Graphene synthesis chamber and method of synthesizing graphene by using the same
CN103086358A (zh) * 2011-11-01 2013-05-08 海洋王照明科技股份有限公司 一种制备石墨烯的方法
CN102618827A (zh) * 2012-04-27 2012-08-01 徐明生 一种连续制备二维纳米薄膜的装置
CN202558936U (zh) * 2012-05-23 2012-11-28 徐明生 一种规模化连续制备二维纳米薄膜的装置
KR101238451B1 (ko) * 2012-06-19 2013-02-28 에스 알 씨 주식회사 그래핀 제조장치
CN102976318A (zh) * 2012-12-21 2013-03-20 重庆绿色智能技术研究院 卷对卷石墨烯制备设备

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108698015A (zh) * 2016-03-15 2018-10-23 海成帝爱斯株式会社 石墨烯合成装置和使用其的石墨烯合成方法
US10882748B2 (en) 2016-03-15 2021-01-05 Haesung Ds Co., Ltd. Graphene synthesis apparatus and graphene synthesis method using the same
CN108698015B (zh) * 2016-03-15 2021-03-16 海成帝爱斯株式会社 石墨烯合成装置和使用其的石墨烯合成方法

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