一種等離子體輔助感應(yīng)加熱法制備石墨烯的裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種石墨烯的制備裝置技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種等離子體輔助感應(yīng)加熱法制備石墨烯的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]石墨稀(graphene)是一種單層原子厚的碳材料，每個碳原子之間以sp2混成與相鄰的三個原子形成鍵結(jié)，并延伸成蜂窩狀的二維結(jié)構(gòu)。且石墨烯還以良好的載子迀移率(carrier mobility)著稱，因其具有優(yōu)異的電學(xué)性能、化學(xué)穩(wěn)定性、可彎折、良好的導(dǎo)熱及高穿透率等性質(zhì)，故石墨烯目前已被廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體、觸控面板或太陽能電池等領(lǐng)域中。
[0003]然而，若欲將石墨烯作為導(dǎo)熱材使用時，其制備時須特別注意石墨烯產(chǎn)物的組裝及堆棧的情況，以達(dá)到較佳的導(dǎo)熱效果。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]針對上述問題中存在的不足之處，本實(shí)用新型提供一種等離子體輔助感應(yīng)加熱法制備石墨烯的裝置，使其在化學(xué)氣相沉積過程中，通過感應(yīng)線圈加熱工件，并使用微波產(chǎn)生等離子體，通過熱能與離子轟擊能量的共同作用，使反應(yīng)氣體產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，制備石墨烯材料。
[0005]為了解決上述問題，本實(shí)用新型提供一種等離子體輔助感應(yīng)加熱法制備石墨烯的裝置，其中，包括機(jī)架、微波源、耦合腔、真空室、感應(yīng)線圈和工件架，所述微波源位于所述機(jī)架的上方，所述耦合腔設(shè)置在所述微波源的左側(cè)，所述耦合腔的底端設(shè)置有所述真空室，所述真空室設(shè)置在所述機(jī)架上，所述真空室內(nèi)設(shè)置有工件架，所述工件架的周圍纏繞有所述感應(yīng)線圈。
[0006]優(yōu)選的，還包括感應(yīng)線圈電源和偏壓電源，所述感應(yīng)線圈電源設(shè)置在所述真空室的下方，所述感應(yīng)線圈與所述感應(yīng)線圈電源連接，所述偏壓電源與所述工件架連接。
[0007]優(yōu)選的，還包括抽氣裝置和抽氣管道，所述抽氣管道設(shè)置在所述真空室的下端，所述真空室通過所述抽氣管道與所述抽氣裝置連接。
[0008]優(yōu)選的，還包括進(jìn)氣口，所述進(jìn)氣口設(shè)置在所述真空室的上端側(cè)面，所述真空室通過所述進(jìn)氣口與外部的真空系統(tǒng)的機(jī)械栗連接。
[0009]優(yōu)選的，所述感應(yīng)線圈電源和所述抽氣裝置均設(shè)置在所述機(jī)架內(nèi)，所述感應(yīng)線圈電源位于所述抽氣裝置的左側(cè)。
[0010]優(yōu)選的，所述微波源與所述機(jī)架之間通過長度可調(diào)節(jié)的伸縮桿固定連接。
[0011 ]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0012]本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單、易于制造、成本低廉;可不間斷工作，提高了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本，具有極大的生產(chǎn)實(shí)踐意義。
【附圖說明】
[0013]圖1是本實(shí)用新型的實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下面結(jié)合附圖與實(shí)例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明，但所舉實(shí)例不作為對本實(shí)用新型的限定。
[0015]如圖1所示，本實(shí)用新型的實(shí)施例包括機(jī)架10、微波源1、耦合腔2、真空室3、感應(yīng)線圈5和工件架4，微波源I位于機(jī)架10的上方，用于發(fā)射微波，與機(jī)架10距離可調(diào)，耦合腔2設(shè)置在微波源I的左側(cè)，用于進(jìn)行波形轉(zhuǎn)換，使真空室3內(nèi)產(chǎn)生等離子體11，耦合腔2的底端設(shè)置有真空室3，真空室3設(shè)置在機(jī)架上板上，真空室3上板為石英結(jié)構(gòu)，用于導(dǎo)入微波，真空室3內(nèi)設(shè)置有工件架4，可加負(fù)偏壓，工件架4的周圍纏繞有感應(yīng)線圈5，用于加熱工件。
[0016]還包括感應(yīng)線圈電源6和偏壓電源，感應(yīng)線圈電源6設(shè)置在真空室3的下方，感應(yīng)線圈5與感應(yīng)線圈電源6連接，偏壓電源與工件架4連接。
[0017]還包括抽氣裝置8和抽氣管道7，抽氣管道7設(shè)置在真空室3的下端，真空室3通過抽氣管道7與抽氣裝置8連接。
[0018]還包括進(jìn)氣口 9，進(jìn)氣口 9設(shè)置在真空室3的上端側(cè)面，真空室3通過進(jìn)氣口 9與外部的真空系統(tǒng)的機(jī)械栗連接。
[0019]感應(yīng)線圈電源6和抽氣裝置8均設(shè)置在機(jī)架10內(nèi)，感應(yīng)線圈電源6位于抽氣裝置8的左側(cè)。
[0020]微波源I與機(jī)架10之間通過長度可調(diào)節(jié)的伸縮桿固定連接。
[0021]本實(shí)施例的工作過程:啟動真空系統(tǒng)的機(jī)械栗對真空室3進(jìn)行抽氣，真空室3達(dá)到本體真空之后，向真空室3充入工作氣體Ar，到達(dá)一定真空度后，開啟微波源I，微波通過耦合腔2進(jìn)行波形轉(zhuǎn)換，使真空室3內(nèi)產(chǎn)生等離子體11。向設(shè)置在工件架4的工件施加負(fù)偏壓，等離子體11中的Ar離子在電場作用下轟擊工件，對工件進(jìn)行等離子體11清洗，同時也對工件進(jìn)行預(yù)熱。清洗后，啟動感應(yīng)線圈電源6，產(chǎn)生交流電流，在工件附近產(chǎn)生交變磁場，使工件中產(chǎn)生出同頻率的感應(yīng)電流，使工件表面迅速加熱，這時通入工作氣體通過熱能與離子轟擊能量的共同作用，使反應(yīng)氣體產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，制備石墨烯材料，并通過工件上負(fù)偏壓的吸引，使石墨烯沉積在工件表面。
[0022]對所公開的實(shí)施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本實(shí)用新型。對這些實(shí)施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實(shí)用新型的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本實(shí)用新型將不會被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種等離子體輔助感應(yīng)加熱法制備石墨烯的裝置，其特征在于，包括機(jī)架、微波源、耦合腔、真空室、感應(yīng)線圈和工件架，所述微波源位于所述機(jī)架的上方，所述耦合腔設(shè)置在所述微波源的左側(cè)，所述耦合腔的底端設(shè)置有所述真空室，所述真空室設(shè)置在所述機(jī)架上，所述真空室內(nèi)設(shè)置有工件架，所述工件架的周圍纏繞有所述感應(yīng)線圈。2.如權(quán)利要求1所述的等離子體輔助感應(yīng)加熱法制備石墨烯的裝置，其特征在于，還包括感應(yīng)線圈電源和偏壓電源，所述感應(yīng)線圈電源設(shè)置在所述真空室的下方，所述感應(yīng)線圈與所述感應(yīng)線圈電源連接，所述偏壓電源與所述工件架連接。3.如權(quán)利要求2所述的等離子體輔助感應(yīng)加熱法制備石墨烯的裝置，其特征在于，還包括抽氣裝置和抽氣管道，所述抽氣管道設(shè)置在所述真空室的下端，所述真空室通過所述抽氣管道與所述抽氣裝置連接。4.如權(quán)利要求3所述的等離子體輔助感應(yīng)加熱法制備石墨烯的裝置，其特征在于，還包括進(jìn)氣口，所述進(jìn)氣口設(shè)置在所述真空室的上端側(cè)面，所述真空室通過所述進(jìn)氣口與外部的真空系統(tǒng)的機(jī)械栗連接。5.如權(quán)利要求4所述的等離子體輔助感應(yīng)加熱法制備石墨烯的裝置，其特征在于，所述感應(yīng)線圈電源和所述抽氣裝置均設(shè)置在所述機(jī)架內(nèi)，所述感應(yīng)線圈電源位于所述抽氣裝置的左側(cè)。6.如權(quán)利要求5所述的等離子體輔助感應(yīng)加熱法制備石墨烯的裝置，其特征在于，所述微波源與所述機(jī)架之間通過長度可調(diào)節(jié)的伸縮桿固定連接。
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種等離子體輔助感應(yīng)加熱法制備石墨烯的裝置，涉及一種石墨烯的制備裝置技術(shù)領(lǐng)域。該實(shí)用新型包括機(jī)架、微波源、耦合腔、真空室、感應(yīng)線圈和工件架，微波源位于機(jī)架的上方，耦合腔設(shè)置在微波源的左側(cè)，耦合腔的底端設(shè)置有真空室，真空室設(shè)置在機(jī)架上，真空室內(nèi)設(shè)置有工件架，工件架的周圍纏繞有感應(yīng)線圈。本實(shí)用新型在化學(xué)氣相沉積過程中，通過感應(yīng)線圈加熱工件，并使用微波產(chǎn)生等離子體，通過熱能與離子轟擊能量的共同作用，使反應(yīng)氣體產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，制備石墨烯材料。
【IPC分類】C23C16/26, C23C16/44
【公開號】CN205368492
【申請?zhí)枴緾N201620094752
【發(fā)明人】渠洪波
【申請人】沈陽科友真空技術(shù)有限公司
【公開日】2016年7月6日
【申請日】2016年2月1日