[实用新型]一种化学气相沉积法制备电缆铜导体镀包石墨烯薄膜的装置

说明书

本实用新型公开了一种化学气相沉积法制备电缆铜导体镀包石墨烯薄膜的装置，包括有设备主体，所述设备主体包括有玻璃管，玻璃管的两端部的圆形玻璃固定件，且每个固定件上带一个电极，玻璃管两端端部安装有密封盖，密封盖内设有电缆导体电极，且其一端的电缆导体电极下方设有热电偶，玻璃管的底面安装有三个玻璃阀，三个玻璃阀分别连接至真空泵、氩气瓶、氦气瓶、氢气瓶、甲烷气瓶。本实用新型结构简单，易于操作，所用装备制得的石墨烯产品质地优良，其包覆在铜基体上所得的导体具有极低的导体电阻、较强的机械性能。

技术领域：

本实用新型涉及电缆导体表面镀包石墨烯薄膜领域，主要涉及一种化学气相沉积法制备电缆铜导体镀包石墨烯薄膜的装置。

背景技术：

石墨烯是2004年以来发现的新型电子材料 石墨烯是sp2 杂化碳原子形成的厚度仅为单层原子的排列成蜂窝状六角平面晶体。在单层石墨烯中，碳碳键长为0.142nm，厚度只有0.334nm。石墨烯是构成下列碳同素异型体的基本单元：例如：石墨，碳纳米管和富勒烯。石墨烯被认为是平面多环芳香烃原子晶体。石墨烯在电子和光电器件领域有着重要和广阔的应用前景 正因为如此，石墨烯的两位发现者获得了2010年的诺贝尔物理学奖。

石墨烯是一种没有能隙的半导体，具有比硅高100倍的载流子迁移率，在室温下具有微米级自由程和大的相干长度，因此石墨烯是纳米电路的理想材料，石墨烯具有良好的导热性[3000W／(m·K)]、高强度(110GPa)和超大的比表面积 (2630mZ ／g)。这些优异的性能使得石墨烯在纳米电子器件、气体传感器、能量存储及复合材料等领域有光明的应用前景

石墨烯的电子迁移率实验测量值超过15000cm／(V·s)(载流子浓度n≈10 cm )，在10～100K范围内，迁移率几乎与温度无关，说明石墨烯中的主要散射机制是缺陷散射，因此，可以通过提高石墨烯的完整性来增加其迁移率，长波的声学声子散射使得石墨烯的室温迁移率大约为200000cm ／(V·s)，其相应的电

阻率为lO -6 ·cm，比室温电阻率最小的银的电阻率还小。硅的电子迁移率为l400cm2／(V.s)，电子在石墨烯中的传输速度是在硅中的100倍，因而未来的半导体材料是石墨烯而不是硅。这将使开发更高速的计算机芯片和生化传感器成为可能。但是当石墨烯生长在siO2衬底上时，由于衬底的光学声子对电子的散射比石墨烯本身对电子的散射要强很多，导致电子的迁移率下降为40000cm ／(V·s)。同时，人们也研究了化学掺杂对石墨烯载流子迁移率的影响。Schedin等发现 ，即使杂质浓度超过10 cm ，载流子迁移率也没有发生变化。Chen等研究发现 ，低温和超高真空的环境下，对石墨烯掺杂金属钾可以使载流子的迁移率下降至原来的1／20左右，而当加热石墨烯，去除掺杂的钾后，载流子的迁移率又可以恢复到以前的水平。石墨烯独特的电子特性产生了一种令人预想不到的高不透光性，这种单原子层对白光的吸收率是一个非常令人惊奇的数字：a≈2.3%，a是精细结构常数 。

石墨烯是世界上导电性最好的材料，电子在其中的运动速度达到了光速的1/300，远远超过了电子在一般导体中的运动速度。这使得石墨烯成为电路中超级导体，可广泛应用于电子线路、电器的电极、超高压输电线路的输出线等领域。 现有技术中的制备装置结构复杂，不方便操作，而且制备出的产品性能不好，因此需对其都有待改进。

实用新型内容：

本实用新型目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种化学气相沉积法制备电缆铜导体镀包石墨烯薄膜的装置，采用此装置制出的石墨烯产品质地优良，其包覆在铜基体上所得的导体具有极低的导体电阻、较强的机械性能。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：