[发明专利]一种用激光化学气相沉积法制备石墨烯的方法和装置

权利要求书

1.一种用激光化学气相沉积法制备石墨烯的方法，其特征在于：包括如下步骤：

（1）将铜箔卡紧在一设有红外激光加热装置的反应腔内，对该反应腔进行抽真空；

（2）在该反应腔内通入碳源气体和辅助气体后，用红外激光通过控制激光光斑的移动速度或调节功率密度将所述铜箔加热至900～1000℃，并移动红外激光在铜箔上的光斑以在铜箔表面产生单层石墨烯。

2.如权利要求1所述的一种用激光化学气相沉积法制备石墨烯的方法，其特征在于：所述步骤（1）为将铜箔卡紧在一设有红外激光加热装置的反应腔内，对该反应腔进行抽真空，真空度为8～11毫托。

3.如权利要求2所述的一种用激光化学气相沉积法制备石墨烯的方法，其特征在于：所述碳源气体为甲烷，所述辅助气体为氢气，甲烷与氢气的体积比为5:2。

4.如权利要求3所述的一种用激光化学气相沉积法制备石墨烯的方法，其特征在于：所述红外激光的波长为0.9～1.3μm，所述红外激光在铜箔上的光斑的移动速度为20μm/s。

5.如权利要求1至4中任一权利要求所述的一种用激光化学气相沉积法制备石墨烯的方法，其特征在于：在所述反应腔上设有观察窗口，以观察石墨烯的生长情况。

6.一种用激光化学气相沉积法制备石墨烯的装置，其特征在于：包括

一反应腔，其内设有用于卡紧铜箔的卡紧装置；

一红外激光加热装置，用于加热上述反应腔内的铜箔以制备石墨烯，；

一真空泵，与反应腔连通以对其抽真空；

以及一反应气体输入管道，包括两输入段和一输出段，两输入段分别连通碳源气体源和辅助气体源，输出段连通反应腔以对其输入碳源气体和辅助气体。

7.如权利要求6所述的一种用激光化学气相沉积法制备石墨烯的装置，其特征在于：所述反应气体输入管道的两输入段上设有气体流量控制装置，以控制碳源气体和辅助气体的输入量。

8.如权利要求6所述的一种用激光化学气相沉积法制备石墨烯的装置，其特征在于：还包括一可控制所述红外激光加热装置所产生的红外激光光斑的移动速度的工作台。

9.如权利要求6所述的一种用激光化学气相沉积法制备石墨烯的装置，其特征在于：所述反应腔上还设有可观察反应腔内铜箔上石墨烯生长情况的观察口。

10.如权利要求6至9中任一权利要求所述的一种用激光化学气相沉积法制备石墨烯的装置，其特征在于：所述碳源气体源和辅助气体源分别为甲烷源和氢气源。