微波等离子体化学气相沉积法制备石墨烯的研究进展
微波制备石墨烯 贾
微波制备石墨烯贾
近年来，石墨烯成为了研究热点，这种具有单层厚度、高电导率、高导热性的材料在电子学、能源、生物医学等领域都有广泛的应用前景。
然而，石墨烯的制备方法却一直是研究者们关注的焦点。
微波制备石墨烯技术是一种新兴的石墨烯制备方法，具有制备速度快、节能环保等优点。
贾教授团队在微波制备石墨烯方面做出了重要的贡献。
他们首先使用了一种改进的石墨烯氧化还原法，将石墨烯氧化物还原成石墨烯。
然后，他们使用微波辐射加热技术，将石墨烯氧化物放置在微波反应器中，利用微波能量来加热，从而实现了快速制备石墨烯。
贾教授团队的微波制备石墨烯方法具有以下几个特点：一是制备速度快，一般只需要几分钟就能制备出单层石墨烯；二是节能环保，微波能量可以精确地加热石墨烯氧化物，避免了传统方法中需要大量的加热时间和能量；三是石墨烯质量高，经过贾教授团队的研究，他们发现微波制备的石墨烯具有高晶体质量和高导电性。
贾教授团队的研究成果对于石墨烯制备技术的发展具有重要的
意义，为石墨烯在各个领域的应用提供了新的技术支持。
- 1 -。
石墨烯制备方法的研究进展
石墨烯制备方法的研究进展一、本文概述石墨烯，一种由单层碳原子构成的二维纳米材料，自2004年被科学家首次成功制备以来，就因其独特的物理、化学和电子特性引起了全球范围内的广泛关注。
由于其出色的导电性、超高的热导率、优异的力学性能和潜在的大规模应用前景，石墨烯在众多领域如能源、电子、生物医学等都有着广泛的应用潜力。
然而，石墨烯的制备技术仍然是制约其大规模应用的关键因素之一。
因此，研究和开发高效、稳定、可规模化的石墨烯制备方法成为了当前科学研究的重要课题。
本文旨在全面综述石墨烯制备方法的研究进展，通过对各种制备方法的原理、特点、优缺点以及最新研究成果的详细分析和讨论，为石墨烯的大规模制备和应用提供理论支持和技术指导。
文章将首先介绍石墨烯的基本结构和性质，然后重点介绍目前主要的石墨烯制备方法，包括机械剥离法、化学气相沉积法、氧化还原法、碳化硅外延法等，并对各种方法的最新研究进展进行评述。
文章还将探讨石墨烯制备技术的发展趋势和未来研究方向，以期为石墨烯的进一步研究和应用提供有益的参考。
二、石墨烯制备方法概述石墨烯的制备方法众多，每一种方法都有其独特的优点和适用场景。
目前，主要的制备方法可以大致分为物理法和化学法两大类。
物理法主要包括机械剥离法、SiC外延生长法和取向附生法等。
机械剥离法是最早用来制备石墨烯的方法，其原理是通过使用胶带对石墨进行层层剥离，得到单层或多层的石墨烯。
这种方法制备的石墨烯质量较高，但产率极低，难以实现大规模生产。
SiC外延生长法是在高温和超真空环境下，通过加热SiC单晶使其表面分解出碳原子，进而在单晶表面生长出石墨烯。
这种方法制备的石墨烯面积大，质量好，但设备成本高昂，且制备过程复杂。
取向附生法是利用生长基质原子结构“种”出石墨烯，首先让碳原子在1150℃下渗入钌，然后冷却，使碳原子以单层形式从钌表面析出，形成悬浮的单层石墨烯。
这种方法制备的石墨烯层数可控，但同样面临制备成本较高的问题。
石墨烯薄膜的制备及其电子学性质的研究
石墨烯薄膜的制备及其电子学性质的研究石墨烯是一种由单层碳原子组成的二维结构，其拥有出色的导电性和热导率等物理特性，被认为是下一代电子学领域的材料。
然而，单层石墨烯在现实中极其难以制备和处理，因此人们开始研究石墨烯的薄膜。
本文将介绍现有的石墨烯薄膜制备方法以及这些薄膜的电子学性质的研究进展。
一、机械剥离法机械剥离法是一种比较早的石墨烯薄膜制备方法，它是指通过机械方式将石墨材料进行分离，从而得到单层或几层厚度的石墨烯。
这种方法的缺点是生产效率低，因为需要反复剥离，此外，其制备过程还会产生很多杂质和缺陷。
二、化学气相沉积法化学气相沉积法是一种较为常用的石墨烯薄膜制备方法，它主要是在高温的反应器中使一些前驱体化合物与石墨材料反应，产生石墨烯。
通过控制反应条件和前驱体反应物的选择，可以得到高质量和大面积的石墨烯薄膜。
但是，这种方法需要高温反应，因此制备过程中需要采取一系列复杂的技术手段来确保反应的可控性和产物质量。
三、电化学剥离法电化学剥离法是一种较新的石墨烯薄膜制备方法，它利用电化学反应的原理在金属表面上制备石墨烯。
通常，金属表面被先涂覆了一层石墨烯前驱体材料，然后在电解液中进行电解，这样就可以在金属表面上得到石墨烯薄膜。
这种方法可以得到高质量、高温稳定性的石墨烯薄膜，而且还可以控制石墨烯的层数、形状和大小等。
四、石墨烯薄膜的电子学性质研究石墨烯薄膜的电子学性质是其应用于电子学领域的重要因素。
研究表明，石墨烯薄膜的电子传输是非常快速和高效的，其导电性比铜还高，这使得石墨烯薄膜成为一种很有前途的导体材料。
另外，在石墨烯薄膜中产生了一些新的电子能级，这些能级在化学传感和量子计算等领域具有潜在的应用前景。
结论总之，石墨烯薄膜的制备及其电子学性质的研究是一个有挑战性和前途的领域，不同的制备方法和处理技术为石墨烯薄膜的应用提供了丰富的可能性。
在石墨烯薄膜的研究中，人们需要进一步提高材料的生产效率，获得高品质和大尺寸的薄膜，并通过深入的物理和化学研究来深入了解石墨烯薄膜的性质和应用。
化学气相沉积法制备高质量石墨烯
书山有路勤为径，学海无涯苦作舟
化学气相沉积法制备高质量石墨烯
化学气相沉积法制备高质量石墨烯
刘云圻
中国科学院化学研究所，北京100190
石墨烯，作为一种完美的二维晶体因其独特的结构引起了科学界的广泛
关注。
2010 年，诺贝尔物理学奖授予了石墨烯的两位发现者：K. S. Novoselov 和A. K. Geim，以表彰他们在石墨烯发现方面做出的巨大贡献。
在众多的石墨烯制备方法中，化学气相沉积法(CVD)由于成本低、可控性好、可大规模制备等优点近年来掀起了对其的研究热潮（其他制备方法参考：六种石墨烯的制备方
法介绍）。
我们利用液态铜的良好流动性及均匀性等特点消除了所得石墨烯的晶
界，制备出了高质量大面积的单层石墨烯薄膜[1]。
通过控制生长参数及实验温
度等条件，制备了规则排布的六角石墨烯片，单个规则六角石墨烯可以达到100 微米以上。
我们采用含氮分子吡啶作为碳氮源，利用吡啶分子在铜箔表面的催化脱
氢自组装，可以将氮掺杂石墨烯的生长温度降低到300℃[2]。
制备的高含氮量
掺杂石墨烯具有四边形形貌特征，呈现阵列型排列，且具备高质量的单晶结
构。
制备了基于石墨烯电极的高性能的单分子层和多层p 型并五苯和n 型苝
酰亚胺场效应晶体管，定量分析了第一分子层在有机场效应晶体管中的作用，
获得了有关扩散动力学和薄膜形貌随着衬底温度变化的关系，发现了第一分子
层对薄膜生长以及电荷传输的重要影响[3]。
石墨烯材料的研究进展
石墨烯材料的研究进展随着科技的不断进步，人类对新材料的探索永远不停歇。
近年来，石墨烯材料因其出色的特性，在科研领域引起了广泛关注。
本文将从石墨烯材料的定义、制备、特性以及应用四个方面探讨其研究进展。
一、石墨烯材料的定义石墨烯是由单个碳原子组成的二维晶体，是石墨的基本单元，可以被看作是一个宽为几个纳米的2D纳米带。
由于石墨烯只有一个原子厚度，因此可使电子在不同方向上自由运动，表现出极强的电子传输性能。
此外，由于石墨烯的大的比表面积和2D结构，使其具有出色的光电特性，具有非常广泛的应用前景。
二、石墨烯材料的制备目前，石墨烯材料的制备主要有以下几种方法：1.机械剥离法机械剥离法是最早被发现的石墨烯制备方法。
该方法基于通过用胶带粘取石墨薄片然后将胶带剥离得到单层石墨烯的原理。
虽然这种方法制备的石墨烯具有高质量和长寿命，但其工艺流程相对繁琐，产量低。
2.化学气相沉积法化学气相沉积法利用化学气相沉积技术制备石墨烯，其以金属催化剂为基础。
化学气相沉积法制备出的石墨烯具有一定的品质要求但是可以为大规模生产提供基础。
3.化学还原法化学还原法是利用还原剂还原氧化石墨烯制备石墨烯。
由于该法制备简单快捷，适用于大规模制备的优势，因此在科研和工业中都在广泛应用。
三、石墨烯材料的特性石墨烯以其通透的、具有很高比表面积和极高的导电性和热电导性能而著称。
此外，石墨烯的力学性质也相当优异，它的弹性模量比钢高200倍，韧性强到足以支撑一个大象，可以说是一种非常理想的材料。
四、石墨烯材料的应用石墨烯材料具有出色的性能，因此可以在许多领域中得到广泛的应用。
1.透明电极石墨烯的高透明性，高导电性和优异的力学性能，使其成为研制新型透明电极的理想材料。
由于其高度透明，可用于生物医学成像、太阳能电池与OLED等多个领域。
2.超级电容器由于石墨烯具有良好的电子传导性能和高比表面积，因此石墨烯材料也可以制备超级电容器。
这些特殊的电容器，可以存储更高的能量密度，从而成为电子装置的新选择。
《石墨烯的化学气相积沉法制备》
《石墨烯的化学气相积沉法制备》
石墨烯的化学气相积沉法制备
石墨烯是一种类似金属的新型纳米材料，具有优异的电学特性和高强度、高抗拉强度、以
及出色的热导性和保护性等特点，使其在电子、能源、动力、光学等领域具有重要的应用
价值。
因此，研究石墨烯的制备方法，是当前关注的热点问题。
化学气相积沉法是制备石墨烯的一种重要方法。
该方法是通过原料物质(一般选用无机颗
粒或有机溶剂)在加热的气态环境中，形成微粒，并在溶液中自由运动、并在两者的作用下，形成纳米粒子的积累，最终形成石墨烯薄膜。
化学气相积沉法制备石墨烯的关键步骤是控制反应条件，确定原料物质及其前驱体，原料
物质通常选用有机溶剂或无机颗粒，可以采用烷基醚、苯醚、二甲苯、碳酸酯、羧酸酯等
有机物质，也可以采用金刚石、金属氧化物、氧化铁、氧化锌或其他无机物质。
前驱体主
要由氢气、甲烷、乙烯等不同的碳氢键构成，可以控制石墨烯的微结构和性能特性，其制
备的石墨烯可以适应不同的应用场景。
石墨烯的化学气相积沉法有可以控制石墨烯的微结构和性能特性，是制备石墨烯的重要方法，在石墨烯的制备方面发挥着重要的作用。
此外，化学气相积沉法还具有反应条件简易
可控，操作简便，成本低等优势，是一种低成本、高产率的可行方法，可以有效地提高石
墨烯的制备效率。
总之，化学气相积沉法是制备石墨烯的一种重要方法，具有反应条件简易可控、操作简便、成本低等优势，可以有效地提高石墨烯的制备效率，并且可以控制石墨烯的微结构和性能
特性，在应用中发挥着重要作用。
化学气相沉积技术的研究与应用进展
化学气相沉积技术的研究与应用进展化学气相沉积技术（Chemical Vapor Deposition, CVD）是一种重要的化学气相沉积技术，它利用化学反应在固体表面生成薄膜或其他材料。
CVD技术已经在多个领域得到了广泛的应用，包括微电子、光电子、材料科学等。
本文将介绍化学气相沉积技术的基本原理、研究进展及应用，并对其未来发展做出展望。
一、基本原理化学气相沉积技术是一种利用气相中的化学物质在固体表面进行化学反应生成固体薄膜或其他材料的技术。
其基本原理是通过在反应室中将气相中的原料气体与衬底表面进行化学反应，生成所需的薄膜或涂层材料。
在这一过程中，需要控制气体的流动、温度、压力和反应条件等参数，以实现所需的沉积效果。
化学气相沉积技术广泛应用于材料科学领域，例如在半导体器件制造中，CVD技术被广泛用于生长硅薄膜、氧化层、金属多层膜等材料。
在光电子领域，CVD技术也被用于制备光学薄膜、光纤等材料。
CVD技术还可以用于生长碳纳米管、石墨烯等碳基材料的制备。
二、研究进展近年来，化学气相沉积技术在研究领域取得了许多重要进展。
一些新型CVD技术已经在材料制备、纳米器件生长等方面展现出了潜力和优势。
1. 低温CVD技术传统的CVD技术需要高温条件下进行反应，这限制了一些热敏感材料的应用。
近年来，研究人员开始开发低温CVD技术，以满足对低温条件下进行材料制备的需求。
低温CVD技术可以通过改变原料气体、反应条件或采用特殊催化剂等手段来实现，在生长高质量的薄膜材料的降低了工艺温度对材料的影响。
2. 原子层沉积（ALD）技术原子层沉积技术是一种高度精确的沉积技术，它可以在衬底表面上形成原子尺度的薄膜。
与传统的CVD技术相比，ALD技术可以实现更高的沉积精度和均匀性，因此被广泛应用于微电子器件的制备、纳米材料的生长等领域。
3. 气相硅烷化技术气相硅烷化技术是一种将硅源气体进行化学反应生成硅薄膜的CVD技术。
相比于传统的硅化物CVD技术，气相硅烷化技术可以在较低的温度下实现高质量的硅薄膜生长，同时可以降低对衬底材料的损伤，因此在太阳能电池、柔性电子等领域有广泛的应用前景。
石墨烯的化学气相沉积法制备
·７２·新型炭材料第２６卷的优点，所以被广泛用于石墨烯本征物性的研究，但产量低，难以实现石墨烯的大面积和规模化制备。
化学剥离法：利用氧化反应在石墨层的碳原子上引入官能团，使石墨的层间距增大，从而削弱其层间相互作用，然后通过超声或快速膨胀将氧化石墨层层分离得到氧化石墨烯，最后通过化学还原或高温还原等方法去除含氧官能团得到石墨烯１１５－１６］。
该方法是目前可以宏量制备石墨烯的有效方法，并且氧化石墨烯可很好地分散在水中、易于组装，因此被广泛用于透明导电薄膜、复合材料以及储能等宏量应用研究。
然而，氧化、超声以及后续还原往往会造成碳原子的缺失，因此化学剥离方法制备的石墨烯含有较多缺陷、导电性差。
碳化硅（ＳｉＣ）外延生长法：利用硅的高蒸汽压，在高温（通常＞１４００ｏＣ）和超高真空（通常＜１０。
６Ｐａ）条件下使硅原子挥发，剩余的碳原子通过结构重排在ＳｉＣ表面形成石墨烯层Ⅲ１。
采用该方法可以获得大面积的单层石墨烯，并且质量较高。
然而，由于单晶ＳｉＣ的价格昂贵，生长条件苛刻，并且生长出来的石墨烯难于转移，因此该方法制备的石墨烯主要用于以ＳｉＣ为衬底的石墨烯器件的研究。
ＣＶＤ法：利用甲烷等含碳化合物作为碳源，通过其在基体表ｌ白ｉ的高温分解生长石墨烯。
从生长机理上主要可以分为两种（图ｌ所示）¨８。
：（１）渗碳析碳机制：对于镍等具有较高溶碳量的金属基体，碳源裂解产生的碳原子在高温时渗入金属基体内，在降温时再从其内部析出成核，进而生长成石墨烯；（２）表面生长机制：对于铜等具有较低溶碳量的金属基体，高温下气态碳源裂解生成的碳原子吸附于金属表面，进而成核生长成“石墨烯岛”，并通过“石墨烯岛”的二维长大合并得到连续的石墨烯薄膜。
由于ＣＶＤ方法制备石墨烯简单易行，所得石墨烯质量很高，可实现大面积生长，而且较易于转移到各种基体上使用，因此该方法被广泛用于制备石墨烯晶体管和透明导电薄膜，目前已逐渐成为制备高质量石墨烯的主要方法。
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微波等离子体化学气相沉积法制备石墨烯的研究进展涂昕;满卫东;游志恒;阳朔【摘要】Due to itsadvantages by low-temperature growth, a widely selection of the substrate materials and easily doped, microwave plasma chemical vapor deposition (MPCVD)is the first choice of the grapheme prepration by large area、high speed、high quality.The several main CVD methods for synthesizinggrapheme are compared.It found out that MPCVD has clear superiority.Then the study of graphene prepared by MPCVD is stly the application of graphene pre-pared by MPCVD is introduced and also the development trend of graphene prepared by MPCVD is prospected .%微波等离子体化学气相沉积（ MPCVD）法具有低温生长、基底材料选择广泛、容易掺杂等优点，是大面积、高速率、高质量石墨烯制备的首选。
首先通过比较制备石墨烯的几种主要CVD方法得出MPCVD法的优势，然后阐述了MPCVD法制备石墨烯的研究，最后介绍了MPCVD法制备的石墨烯的应用并对MPCVD法制备石墨烯的发展趋势进行了展望。
【期刊名称】《真空与低温》【年(卷),期】2014(000)002【总页数】9页(P63-70,76)【关键词】微波等离子体化学气相沉积;石墨烯;研究;应用【作者】涂昕;满卫东;游志恒;阳朔【作者单位】武汉工程大学湖北省等离子体化学与新材料重点实验室，湖北武汉430073;武汉工程大学湖北省等离子体化学与新材料重点实验室，湖北武汉430073;武汉工程大学湖北省等离子体化学与新材料重点实验室，湖北武汉430073;武汉工程大学湖北省等离子体化学与新材料重点实验室，湖北武汉430073【正文语种】中文【中图分类】O4840 引言2004年，英国曼彻斯特大学的K．S．Novoselov等［1］采用微机械剥离法利用特殊胶带剥离高定向热解石墨(HOPG)首次获得了独立存在的高质量单层石墨烯。
对其电学性能进行系统性的研究，发现石墨烯具有非常高的载流子浓度、迁移率和亚微米尺度的弹道输运特性，掀起了石墨烯的研究热潮。
石墨烯是由单层碳原子紧密堆积成的二维蜂窝状结构，是构成其他维数碳材料(富勒烯、石墨、碳纳米管等)的基本结构单元［2］。
目前，石墨烯的晶体质量与尺寸制约了其在许多领域的应用，如何快速制备高质量、大面积石墨烯是研究者面临的难题。
国际上制备单层和多层石墨烯CVD法主要有:MPCVD 法、DC－PECVD 法、RF－PECVD 法、HFCVD法、T－CVD法等。
其中，可以工业化量产的只有MPCVD法和T－CVD法，最有希望将石墨烯应用到微电子技术领域的方法是MPCVD法［3］。
石墨烯具有优异的力学、热学、光学、电学性能，在场效应晶体管、大规模集成电路、透明导电膜、储能材料、传感器等方面有广阔的应用前景［4］。
石墨烯与纳米碳管相比，其主要性能指标均相当甚至更好，而且石墨烯避免了碳纳米管研究和应用中难以克服的手性控制、金属型和半导体型分离以及催化剂杂质等难题［5］。
发展可再生能源已经成为世界普遍关注的问题，石墨烯有望在能源转化和储存方面得到广泛应用，用石墨烯制造微型晶体管将能大幅度提升计算机的运算速度［6］。
1 几种制备石墨烯的CVD法1.1 DC－PECVD 法DC－PECVD法利用直流电压使得气体产生电弧放电，气体温度可达10 000 K以上，激发的等离子体能量密度高，相应的气体离化率也很高［7］，该法已被用来工业化量产金刚石厚膜。
研究者一般采用氩气来稳定电弧放电，但即使这样DC－PECVD法制备过程中沉积状态依然是非稳态的，很难加以控制。
由于DC－PECVD装置必须使用电极放电，无法避免会给腔体带来污染，而且电弧的点火和熄灭会对膜层和衬底材料产生巨大的热冲击，降低了膜－基附着力，使得生长的膜层很容易从衬底材料上脱落［8］。
因为腔体通道喷口处产生的是高温、高焓的气体射流，所以DC－PECVD法制备石墨烯的温度较高(800 ℃以上)。
Nan Li等［9］采用 DC－PECVD 法成功的在高纯度石墨棒上获得了氮掺杂的多层石墨烯，石墨烯层数为2～6层，尺寸大概100～200 nm。
由于沉积过程中没有金属催化，避免了金属不纯带来的污染，而且实验不需要严格限定腔体的真空状态，该法制备石墨烯相对于制备富勒烯和碳纳米管更简单、更快捷。
1.2 RF－PECVD 法RF－PECVD技术很早就被开发出来了，可以大面积、低温、均匀的在柔性衬底材料上生长膜层，而且容易掺杂，是一种成熟制备非晶硅薄膜的方法［10］。
在衬底材料上制备绝缘薄膜的过程中，膜层表面易发生电荷积累现象，这会减小膜层沉积的厚度和速率，RF－PECVD法可以克服绝缘薄膜表面的电荷积累缺陷，提升薄膜沉积速率。
因为电容两极加上了射频电源，所以RF－PECVD法也存在电极污染。
RF－PECVD法制备石墨烯可以在相对较低的温度下进行(500℃以上)，但是沉积的速率不高(只有 0．2 μm/h)［11］。
Enkeleda Dervishi等［12］研究者在 Fe－Co/MgO(2.5 ∶2.5 ∶95 wt%)的催化条件下利用RF－PECVD装置制备了石墨烯(3～5层)，这为低成本大量生产高质量石墨烯膜层提供了一种新的思路。
1.3 HFCVD 法HFCVD法是成功制备金刚石薄膜的最早方法之一，该法设备比较简单，成本较低，可以增加热丝的根数来实现大面积生长，容易掺杂，工业上应用广泛［13］。
通过金属丝(钨丝、钽丝)产生高温对气体进行热解得到很多高能量的粒子，调整气源种类在衬底材料表面沉积所需膜层。
采用该法沉积石墨烯的衬底温度较高，制备过程中热金属丝(钨丝、钽丝)在高温环境中会被一定程度的碳化或发生变形甚至断裂，这会对真空腔体造成污染，而且长时间工作使得金属丝间的间距不好控制，导致基底表面不同区域的温度差异变大。
基于上述原因，HFCVD法不适合用来制备高质量的石墨烯膜层(比如单层石墨烯)，而且衬底材料表面不同区域的石墨烯层数可能差异很大。
Ranjit Hawaldar等［14］采用 HFCVD 法在多种衬底材料(铜箔、铝箔、SiO2、Si)上沉积了大面积的石墨烯，并且成功进行了掺杂。
1.4 T－CVD 法T－CVD法成本相对较低，但是采用该法生长石墨烯衬底温度通常在1 000℃以上，而且冷却速率对这种方法制备的石墨烯层数会产生很大的影响［15］，这也是T－CVD法在可控生长高质量、大面积石墨烯的一大难题。
T－CVD法通常是在石英管式炉中进行的，此法没有激发等离子体无法对衬底材料进行高效地加热，这也是基片沉积温度很高的主要原因。
Li Xuesong等［16］采用T－CVD 法在铜箔衬底上生长厘米级的石墨烯膜层，只有不到5%的区域含有多层石墨烯，其他区域得到的都是单层石墨烯，膜层连续均匀地覆盖了铜箔表面的台阶和晶界处。
1.5 MPCVD 法MPCVD法是高质量、大面积、快速沉积金刚石膜的首选方法。
MPCVD装置经历了从最初的石英管式到中期的石英钟罩式再到现在的不锈钢谐振腔式的演变［8］。
最初的石英管式MPCVD装置由于石英管的直径太小导致容易发生损坏甚至破裂，高的碳源浓度会致使侧壁烧坏。
中期的石英钟罩式MPCVD装置也有致命的缺陷，即腔体气压如果在6．4 kPa以上，激发的等离子体球直径减小明显，沉积区域变小。
现在使用的不锈钢谐振腔式MPCVD装置克服了石英管式和石英钟罩式的缺点，就等离子体与微波的耦合方式看，有直接耦合式(Sydner大学的不锈钢圆筒腔式等)和天线耦合式(美国As-TeX公司生产的5200系列以及5250系列MPCVD装置等)两种类型。
其中天线耦合式可以利用天线将TE10模式频率为2450MHz微波转变为TM01模式，腔体反应室加入了水冷系统可以在高功率条件下长时间工作。
近些年来，研究者为了进一步加强等离子体密度，开发了电子回旋共振 MPCVD装置(ECRMPCVD)［17］，电子在引入的外加磁场作用下做圆周运动，若其频率为2 450 MHz，则发生回旋共振，这就增强了等离子体密度。
ECR－MPCVD装置的优势是可以在低气压、低温条件下生长高质量的膜层。
MPCVD装置的微波功率也在不断提高，可以更加快速地制备高质量膜层。
与此同时，研发人员将微波的频率从2 450 MHz降低到了915 MHz［18］，这使得驻波腔的截面积加大，这扩大了膜层的生长面积。
1999年，德国Fraunhofer IAF公司开发出了功率高达60 kW，频率为915 MHz的椭球形MPCVD设备。
相对于其他的CVD法，MPCVD法采用微波激发等离子体，没有电极污染，所激发的等离子体密度高，可以高效的对基底材料进行加热从而降低了石墨烯衬底沉积温度(Golap Kalita等［19］在240℃的低温下利用MPCVD法在铜箔上制备出石墨烯)，可以在绝缘体、半导体、导体等不同的衬底材料上制备石墨烯，并且容易进行掺杂。
在工艺中可以选择多种类型气体作为气源，沉积过程中功率调节稳定平缓使得衬底表面不同区域沉积温度连续稳定变化。
2 MPCVD法制备石墨烯的研究MPCVD法常被用来制备碳纳米墙、碳纳米管、金刚石薄膜等新型碳材料［20］，近些年来也被用来制备石墨烯。
文章分别从MPCVD法制备石墨烯的工艺、MPCVD法在不同衬底材料上制备石墨烯两个角度综述了对MPCVD法制备石墨烯所进行的研究。
2.1 MPCVD法制备石墨烯的工艺由于MPCVD法激发的等离子体密度高，能够对衬底材料进行高效加热，所以该法可以降低基底的沉积温度(240～700℃)。
Golap Kalita等［19］采用表面波耦合式 MPCVD装置在240℃的低温条件下在铜箔上沉积石墨烯，C2H2和Ar作为气源，生长时间仅为2～4 min。
同样是以铜箔作为衬底材料，C2H2和Ar作为气源，Rajesh Thomas等［17］采用电子回旋共振 MPCVD(ECR－MPCVD)装置仅用2～5 min在700℃温度条件下生长石墨烯。