[实用新型]一种石墨烯生长装置

说明书

一种石墨烯生长装置，包括反应器、检测室、气体混合器、吸附筛体和真空泵，反应器内部设置有多组生长基体用于生长石墨烯，反应器一侧通过管路连接至气体混合器上，气体混合体与气源管路连接，反应器与气体混合器之间的管路上设置有检测室，检测室与反应器的管路上设置有电磁阀，检测室上还设置有伸入内部的氧检测仪，氧检测仪与电磁阀连接，反应器上还管路连接有真空泵，真空泵与反应器的连接管路上设置有吸附筛体；原料气在适宜的氧气浓度下才能注入反应器当中用于生长石墨烯，避免反应器内部氧含量过高导致生长基底出现氧化，真空泵与反应器的连接管路上设置有过滤筛体，可对真空泵中泵油产生的碳氢化合物进行有效地吸附过滤。

技术领域

本实用新型涉及石墨烯技术领域，具体涉及一种石墨烯生长装置。

背景技术

CVD(气相沉积法)是制备石墨烯的一种常用手段，其特点是制备的石墨烯杂质含量低，整个过程操作简单，便于获取质量较高的石墨烯产品。整个制备过程通常采用金属作为生长基底置于生长炉当中，在一定的温度和压力条件下向生长基底上鼓入原料气体，使得气体原料在生长基底表面裂解形成石墨烯。

而由于石墨烯是一种容易发生氧化的物质，在生长炉的高温高压条件下，一旦混入了较高含量的氧气，将导致石墨烯难以覆盖生长基底表面，严重的甚至可能使得整个金属基底都被氧化导致无法生长，而其中氧气可能来自于为生长炉提供原料气的混合器等部分，因此在向生长炉中提供原料气时，需要对输入生长炉中的原料气中的氧含量进行控制；此外，生长炉在使用时需要一定的真空条件，这使得生长炉需要连接至真空泵上，常见的真空泵在长时间使用后，由于泵油老化或使用了一些劣质泵油，在真空泵运行时往往会产生可观的泵油中挥发的碳氢有机物进入生长炉中，而当生长炉中含碳物质浓度过大的情况下，由于含碳物质的过饱和度增加，导致碳元素的成核势垒降低，石墨烯在金属基底表面的成核密度会显著提高，从而加剧石墨烯的多层生长趋势，导致晶界等缺陷的出现概率增加，甚至在气相中互相碰撞成核产生更多的无定形碳，严重影响生成的石墨烯的产品质量。而目前常见的CVD制备石墨烯的设备中还未见针对上述问题进行解决的设计。

实用新型内容

鉴于此，本实用新型目的在于提供一种石墨烯生长装置，可有效控制输入生长炉中原料气的氧含量，同时限制真空泵中含碳物质对石墨烯生长过程的影响。

为解决上述存在的至少一个问题，本实用新型通过以下技术方案予以实现：

本实用新型中的一种石墨烯生长装置，包括反应器、检测室、气体混合器、吸附筛体和真空泵，其中，反应器内部设置有多组生长基体用于生长石墨烯，反应器一侧通过管路连接至气体混合器上，气体混合体与气源管路连接，反应器与气体混合器之间的管路上设置有检测室，检测室与反应器的管路上设置有电磁阀，检测室上还设置有伸入内部的氧检测仪，氧检测仪与电磁阀连接；反应器上还管路连接有真空泵，真空泵与反应器的连接管路上设置有吸附筛体。

本实用新型的一种实施方式在于，所述反应器内部设置有分布筛，分布筛为设置有多组通孔的分隔板体，使得经气体混合器进入反应器的气体通过分布筛的通孔后与生长基体接触。

进一步的，所述分布筛的通孔以一一对应的形式与生长基体保持水平。

本实用新型的一种实施方式在于，所述吸附筛体为分子筛。

本实用新型的一种实施方式在于，所述吸附筛体经管路连接至检测室上。

本实用新型起到的技术效果是：

1、注入反应器的原料气首先在检测室中经过氧气浓度检测之后，在适宜的氧气浓度下才能注入反应器当中用于生长石墨烯，避免反应器内部氧含量过高导致生长基底出现氧化。

2、真空泵与反应器的连接管路上设置有过滤筛体，可对真空泵中泵油产生的碳氢化合物进行有效地吸附过滤，避免碳氢化合物进入反应器中影响石墨烯生长质量。

附图说明