多功能冷壁CVD装置的开发

成果编号：11836

价格：面议

完成单位：省产研院石墨烯材料研究所

单位类别：其他院所

完成时间：2015年

成熟程度：批量生产阶段

服务产业领域：装备制造、能源环保、新材料

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发布人：董国材离线

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基于冷壁法化学气相沉积（CVD）技术，开发专业用于生产石墨烯触摸屏用透明导电薄膜的生产设备。目前国内尚无有效、专业的石墨烯触屏用薄膜材料的生产设备，该设备具有的专业性、目标市场的明确性、高效的产品质量定位，将有力地推进国内这一技术领域的进展。通过该项目所研发的设备可以高效率、高质量、节能、可控地生产石墨烯薄膜材料。该项目的成功可以加快石墨烯产业化进程，争取我国在石墨烯产业的战略性地位。

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成果介绍

科技计划：

成果形式：新技术、新产品、新装备

合作方式：技术开发

参与活动：

专利情况：正在申请 ,其中:发明专利 1 项
已授权专利,其中:发明专利 0 项

成果简介

成果概况

创新要点

本项目拟开发多功能的冷壁CVD装置用于石墨烯及其复合薄膜材料的生长制备。该装置全部为自主设计，具有独立知识产权。项目的特色和创新之处如下： 1）设计的创新。本项目以冷壁法，内加热为生产设备基础，降低了不必要的能耗，增加了生产过程的可控性。通过加热器和样品台的独特设计实现可实现快速降温。 2) 可实现多功能：快速升降温；多气源自由切换，以实现不同材料或复合材料的生长；蒸镀，可通过热蒸发在单晶的蓝宝石表面蒸镀得到单晶Cu；程序化升温降温：通过自主设计PID程序控制，实现程序化的升温和降温过程。 3）目标产品明确：主要产品为石墨烯导电薄膜、六角氮化硼（h-BN）以及石墨烯/h-BN复合薄膜材料，石墨烯导电薄膜可用于移动智能终端的触摸屏领域，石墨烯/h-BN复合薄膜材料主要用于场效应晶体管领域。 4）本项目中生产设备的研发基于全新设计方案，拥有自主知识产权，具有原创性。

主要技术指标

具体需要完成的主要技术指标有： 1）完成样机，可实现多气源自由切换、快速升降温、蒸镀以及程序化温度气压控制等功能。 2）温度与气压控制范围满足生产要求。本底真空可达10-8mbar，拟温度控制可达1100℃。 3）实现温度与气压的自动可编程控制，以减少人为因素误差，提高装置的可靠性和可控性。 4）降温速率：5分钟内快速由1000降至800℃；30分钟内由800℃降至200℃。 5）进料和出料系统便于操作并具有可扩展性。

其他说明

本项目研发将完成冷壁法CVD石墨烯生产设备的设计、搭建，直至投产使用，大规模制备低成本、高质量的石墨烯薄膜。该设备本底真空可达10-8 mbar，极限温度和温度均一性均能满足石墨烯生长条件的要求，如图1所示。图2是铜箔上石墨烯的SEM外观照片，可见石墨烯覆盖在整个铜箔表面。

完成人信息

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