[发明专利]在介质基板上直接制备石墨烯的方法以及相关的制品/装置

权利要求书

1.一种制备涂层制品的方法，所述涂层制品包括位于基板上的含石墨烯的薄膜，所述方法包括以下步骤：

在所述基板上配置含金属的催化剂层；

在不超过900摄氏度的温度下，将所述基板和其上的所述含金属的催化剂层暴露于前驱气体以及引发应变的气体，所述引发应变的气体引发所述含金属的催化剂层中的应变；以及

使石墨烯成型和/或形成在所述含金属的催化剂层上与其接触，以及形成在所述基板和所述含金属的催化剂层之间，来制备所述涂层制品。

2.如权利要求1所述的方法，进一步包括以下步骤：去除所述催化剂层，以及其上的石墨烯。

3.如权利要求2所述的方法，其中，所述去除的步骤，通过与石墨烯形成相关的所述催化剂层中引发的残余应变被完成。

4.如上述权利要求中任何一项所述的方法，其中，所述温度为800摄氏度以下。

5.如上述权利要求中任何一项所述的方法，其中，所述温度为700摄氏度以下。

6.如上述权利要求中任何一项所述的方法，其中，所述前驱气体含有乙炔。

7.如上述权利要求中任何一项所述的方法，其中，所述基板与其上的所述催化剂层在多个连续地阶段中被暴露于至少氦和/或乙炔气体。

8.如权利要求7所述的方法，其中，第一阶段包括以第一流速提供至少氦气，且第二阶段包括以第二流速提供至少氦气和以第三流速提供乙炔气体，所述第一和第二阶段按这样的顺序被提供。

9.如权利要求8所述的方法，其中，在所述第二阶段之后提供第三阶段，所述第三阶段几乎没有提供氦和/或乙炔。

10.如权利要求1所述的方法，其中，所述基板与其上的所述催化剂层在一个或多个阶段中被暴露于至少所述引发应变的气体和/或碳源气体。

11.如权利要求10所述的方法，其中，第一阶段包括提供至少所述引发应变的气体来引发所述催化剂层中的应变，且第二阶段包括以第二流速提供至少所述引发应变的气体和以第三流速提供所述碳源气体，所述第一和第二阶段按这样的顺序被提供。

12.如权利要求11所述的方法，其中，所述第一流速大于所述第二和第三流速，且所述第二流速小于所述第三流速。

13.如上述权利要求中任何一项所述的方法，其中，所述基板为玻璃基板或硅晶片。

14.如上述权利要求中任何一项所述的方法，进一步包括以下步骤：将所述催化剂层图案化至所需的图案，当所述含石墨烯的薄膜被形成在所述涂层制品上时，对应于所需的图案。

15.如权利要求14所述的方法，其中，所述图案化的步骤在所述暴露的步骤之前被实施。

16.如上述权利要求中任何一项所述的方法，其中，所述暴露的步骤在700-900摄氏度的温度下被执行，所述700-900摄氏度的温度在两分钟内达到。

17.如权利要求16所述的方法，其中，所述700-900摄氏度的温度被维持不超过10分钟。

18.一种根据上述权利要求中任何一项所述的方法所制备的涂层制品。

19.一种制备电子装置的方法，所述方法包括：

提供根据上述权利要求中任何一项所述的方法制备的涂层制品；以及

将所述涂层制品构建至所述装置中。

20.一种根据权利要求19所述的方法制备的电子装置。

21.一种制备涂层制品的方法，所述涂层制品包括位于基板上的含石墨烯的薄膜，所述方法包括以下步骤：

在所述基板上配置含金属的催化剂层；

将所述基板和其上的所述含金属的催化剂层快速加热至700-900摄氏度；

在含有氦气的环境中将所述基板和其上的所述含金属的催化剂层退火，所述氦气在压力下被提供，所述压力被选择用来设计所述含金属的催化剂层中的所需应力；

将所述基板和其上的所述催化剂层暴露于含碳的前驱气体；以及

使石墨烯成型和/或形成在所述含金属的催化剂层上与其接触，以及形成在所述基板和所述含金属的催化剂层之间，来制备所述涂层制品。