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一种基于派瑞林的石墨烯转移方法


技术摘要:
本发明公开了一种基于派瑞林的石墨烯转移方法,首先利用化学气相沉积法在获取的金属基底上生长石墨烯,得到石墨烯加金属结构;然后利用有机薄膜沉积方法在所述石墨烯上沉积派瑞林薄膜,得到派瑞林、石墨烯和金属结构;其次利用电解冒泡法将金属剥离,得到派瑞林加石墨  全部
背景技术:
化学气相沉积法(CVD)是业界当前获得大面积高质量石墨烯最为有效的方法。CVD 法制备石墨烯通常采用铂、钴、镍、铜、铁等过渡金属箔作为基材。因此在使用石墨烯时,必 须对石墨烯进行转移,将其从金属表面剥离出来,以进行进一步的加工处理。 目前,石墨烯转移技术有很多,主要可以分为湿法转移和干法转移。其中,干法转 移主要以金作为常用的转移介质,但石墨烯在转移过程中易破损,且在除去金的过程中石 墨烯易被氧化;湿法转移主要是利用刻蚀液将金属金属基底刻蚀掉,这种转移方法需要支 撑膜的辅助来完成石墨烯的转移,最为常见的支撑膜有聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、PDMS以 及热敏胶带等。 利用PMMA、PDMS等作为支撑膜的石墨烯转移技术,有较为明显的局限性:如有机涂 层太薄,转移时薄膜容易破裂,不利于大面积石墨烯的转移;如有机涂层太厚,则不易去除, 形成残留沾污,对石墨烯的电学性能造成不利影响。因此,开发一种新的转移石墨烯的方 法,以解决石墨烯转移过程中石墨烯易破损且易被玷污的问题,获得高质量、大面积、无损、 洁净的石墨烯,从而提升石墨烯的实际应用效果,是石墨烯技术领域亟待解决的一个重要 技术问题。
技术实现要素:
本发明的目的在于提供一种基于派瑞林的石墨烯转移方法,操作简单,容易得到 高质量、洁净的石墨烯。 为实现上述目的,本发明提供了一种基于派瑞林的石墨烯转移方法,包括: 利用化学气相沉积法在获取的金属基底上生长石墨烯,得到石墨烯加金属结构; 利用有机薄膜沉积方法在所述石墨烯上沉积派瑞林薄膜,得到派瑞林、石墨烯和 金属结构; 利用电解冒泡法将金属剥离,得到派瑞林加石墨烯结构; 结合获取的目标基底进行加热,得到派瑞林、石墨烯和基底结构; 利用机械剥离法将所述派瑞林薄膜剥离,得到石墨烯加基底结构,完成转移。 其中,所述利用化学气相沉积法在获取的金属基底上生长石墨烯,得到石墨烯加 金属结构,包括: 利用化学气相沉积法在获取的金属基底上生长石墨烯,得到石墨烯加金属结构, 其中,所述金属基底包括铜、镍、铂、钴、铁、钼、钌和铱,所述石墨烯包括单层石墨烯、双层石 墨烯、多层石墨烯。 其中,利用有机薄膜沉积方法在所述石墨烯上沉积派瑞林薄膜,得到派瑞林、石墨 烯和金属结构,包括: 3 CN 111591984 A 说 明 书 2/4 页 将盛有1-10克派瑞林原料的圆柱状的锡箔纸整体放入蒸发室后,用防尘布蘸取利 用去离子水配置2%~5%的脱模剂水溶液对沉积室内壁进行涂抹,并在所述石墨烯表面喷 涂一层所述脱模剂水溶液后,放入涂抹后的沉积室。 其中,利用有机薄膜沉积方法在所述石墨烯上沉积派瑞林薄膜,得到派瑞林、石墨 烯和金属结构,还包括: 调整真空度值为20,并旋转开启抽真空旋钮,当所述真空度值为2时,打开冷机开 关,依次旋转打开蒸发室、硅管以及高温裂解炉的加热旋钮,并调整所述真空度值为20直至 镀膜结束,得到派瑞林、石墨烯和金属结构,其中,所述派瑞林薄膜的厚度为500-6000nm。 其中,所述利用电解冒泡法将金属剥离,得到派瑞林加石墨烯结构,包括: 将所述派瑞林、石墨烯和金属结构作为负极,碳棒作为正极,放入配制的100mL、 0.1-1mol/L氢氧化钠或氢氧化钾电解液中进行电解,并当所述石墨烯与所述金属基底分离 后,利用去离子水漂洗3-5次,得到派瑞林加石墨烯结构。 其中,所述利用电解冒泡法将金属剥离,得到派瑞林加石墨烯结构,还包括: 在电解电流为0.1-1.5A或直流电压为5-15V下进行电解。 其中,所述结合获取的目标基底进行加热,得到派瑞林、石墨烯和基底结构,包括: 将所述派瑞林加石墨烯结构转移到目标基底上进行加热,得到派瑞林、石墨烯和 基底结构,其中,所述目标基底包括硅片、蓝宝石、玻璃和陶瓷。 其中,利用机械剥离法将所述派瑞林薄膜剥离,得到石墨烯加基底结构,完成转 移,包括: 利用透明胶带粘贴剥离所述派瑞林,得到石墨烯加基底结构,完成转移。 本发明的一种基于派瑞林的石墨烯转移方法,首先利用化学气相沉积法在获取的 金属基底上生长石墨烯,得到石墨烯加金属结构;然后利用有机薄膜沉积方法在所述石墨 烯上沉积派瑞林薄膜,得到派瑞林、石墨烯和金属结构;其次利用电解冒泡法将金属剥离, 得到派瑞林加石墨烯结构后,结合获取的目标基底进行加热,得到派瑞林、石墨烯和基底结 构;最后利用机械剥离法将所述派瑞林薄膜剥离,得到石墨烯加基底结构,完成转移,操作 简单,容易得到高质量、洁净的石墨烯。 附图说明 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本 发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以 根据这些附图获得其他的附图。 图1是本发明提供的一种基于派瑞林的石墨烯转移方法的步骤示意图。 图2是本发明提供的石墨烯加金属结构的示意图。 图3是本发明提供的派瑞林、石墨烯和金属结构的示意图。 图4是本发明提供的派瑞林加石墨烯结构的示意图。 图5是本发明提供的派瑞林、石墨烯和基底结构的示意图。 图6是本发明提供的石墨烯加基底结构的示意图。 100-金属、200-石墨烯、300-派瑞林薄膜、400-目标基底。 4 CN 111591984 A 说 明 书 3/4 页
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