探討高定向熱解石墨HOPG在操作方面的事項

　　高定向熱解石墨HOPG是一種結(jié)晶構(gòu)造良好、擇優(yōu)取向性極q、石墨化程度很高的“晶體”石墨。是通過熱解石墨在外加應(yīng)力條件下進(jìn)行石墨化處理而得到的多晶石墨。熱解石墨是以碳?xì)錃怏w為原料，在2000℃以上的高溫下，在石墨基體上經(jīng)化學(xué)氣相沉積制備的具有較高結(jié)晶取向的碳素材料。它通常需要在高溫高壓（如3400~3600℃，10MPa）下處理，以形成沿石墨片層方向高度取向的多晶石墨。常見的熱處理方法包括壓力熱處理、拉伸應(yīng)力熱處理、非均質(zhì)沉積內(nèi)層應(yīng)力熱處理以及壓應(yīng)力熱處理等。

　　高定向熱解石墨HOPG操作的主要事項：

　　1、預(yù)處理：將石墨基體浸泡在預(yù)處理液中，如甲基三氯硅烷、三乙醇胺和乙醇的混合溶液，以改善后續(xù)化學(xué)氣相沉積過程的效果。

　　2、化學(xué)氣相沉積法：使用化學(xué)氣相沉積法在石墨基體表面沉積熱解石墨板。此過程中需控制溫度、壓力以及甲烷和氮氣的氣體流量比。

　　3、磁場處理：將沉積有熱解石墨板的石墨基體降溫至一定溫度后，放入特定強度和頻率的磁場中進(jìn)行處理，以提高熱解石墨的取向度。

　　4、高溫高壓熱處理：將經(jīng)過磁場處理的熱解石墨板放置到高溫高壓爐內(nèi)，通入惰性氣體（如氬氣），進(jìn)行熱處理。此步驟是形成高定向熱解石墨的關(guān)鍵。

　　5、光刻工藝加工：對于需要在高定向熱解石墨上加工微結(jié)構(gòu)的應(yīng)用，可以采用光刻工藝。這包括表面平整化、表面清洗、制作掩膜、旋涂光刻膠、光刻、圖形化掩膜、刻蝕HOPG以及除去光刻膠和掩膜等步驟。