[发明专利]用于生长石墨烯的立式管式炉和挂架

说明书

本发明提供一种生长石墨烯的立式管式炉和挂架。所述立式管式炉包括：炉体，所述炉体内设置有工艺舱；过渡舱，其设置在所述炉体的上方或下方，所述过渡舱构造成与所述工艺舱可连通和可关断；挂架，设置在所述工艺舱中，用于放置生长衬底；和移动装置，可将所述挂架在所述工艺舱和所述过渡舱之间来回移动。所述挂架包括上面板、下面板和连接所述上面板和下面板的管道。本发明采用立式的生长方法，在炉体大小不变的情况下，突破了原有管式炉生长的石墨烯薄膜尺寸大小的限制。采用工字型打孔的挂架形式，使得气流能够在各层衬底表面都能流过，使得石墨烯成膜质量提高。

技术领域

本发明涉及CVD法制备石墨烯的设备，尤其涉及一种用于生长石墨烯的立式管式炉和用于立式管式炉的挂架。

背景技术

目前CVD石墨烯薄膜的生产主要有两种方式，一种是用片式挂装的方式生长，一种是连续式的卷对卷生长。这两种方法由于石英管尺寸的限制，不能将石墨烯薄膜的尺寸做的很大，卷对卷的方式虽然可以将石墨烯薄膜做的很长，但是它的宽幅却无法做的很大，片式的挂装无论是在长度上还是在宽度上都无法做的很大，不能满足大尺寸石墨烯薄膜的应用需求。

背景技术部分的内容仅仅是发明人所知晓的技术，并不当然代表本领域的现有技术。

发明内容

针对现有技术存在问题中的一个或多个，在本发明的一个方面，本发明提供一种用于生长石墨烯的立式管式炉，包括：

炉体，所述炉体内设置有工艺舱；

过渡舱，其设置在所述炉体的上方或下方，所述过渡舱构造成与所述工艺舱可连通和可关断；

挂架，设置在所述工艺舱中，用于放置生长衬底；和

移动装置，可将所述挂架在所述工艺舱和所述过渡舱之间来回移动。

根据本发明的一个方面，所述过渡舱设置在所述炉体的下方。

根据本发明的一个方面，所述立式管式炉还包括机架，所述机架构造成用于支撑所述炉体和所述过渡舱，所述移动装置安装在所述机架上、所述炉体上或所述过渡舱上，所述移动装置包括电机和托盘，所述电机直接或间接驱动所述托盘，所述托盘可与所述挂架接合。

根据本发明的一个方面，所述工艺舱一端设置有进气口，另一端设置有真空抽口。

根据本发明的一个方面，所述工艺舱为石英管。

根据本发明的一个方面，所述过渡舱包括设置在所述过渡舱侧壁上的过渡舱进气口、过渡舱真空抽口、真空计接口、舱门和观察窗。

根据本发明的一个方面，所述立式管式炉还包括阀门，所述阀门可连通和关断所述过渡舱和所述工艺舱。

根据本发明的一个方面，所述阀门为插板阀。

根据本发明的一个方面，所述挂架包括：上面板、下面板和连接所述上面板和下面板的管道，所述管道用于放置所述生长衬底。

根据本发明的一个方面，所述上面板和下面板为圆形面板，所述上面板和下面板上设置有多个孔；所述管道为圆形管道，所述管道上设置有多个孔。

根据本发明的一个方面，所述移动装置为升降装置，所述升降装置包括电机、丝杆、导柱和托盘，所述导柱的一端与所述丝杆活动连接，另一端可伸入所述过渡舱内，与所述托盘连接，所述托盘用于放置所述挂架；通过所述电机驱动所述丝杆带动所述导柱伸入伸出所述过渡舱。

根据本发明的一个方面，所述导柱与所述过渡舱接触部分设置有密封圈。

在本发明的另一方面，提供了一种用于立式管式炉的挂架，其包括上面板、下面板和连接所述上面板和下面板的管道。