[发明专利]一种简易制备N型石墨烯场效应管的方法

权利要求书

1.一种简易制备N型石墨烯场效应管的方法，其特征在于具体步骤为：

（1）将6-10g鳞片石墨、6-10g硝酸钠和350-400mL市售的浓硫酸冰浴混匀；然后缓慢加入45-55g高锰酸钾，磁力搅拌混匀后在35摄氏温度中加热2小时；接着加入320mL去离子水搅拌15分钟，再加入800 mL去离子水和40 mL H₂O₂搅拌10分钟，得到绿色悬浮液；

（2）将步骤（1）得到的绿色悬浮液加入0.0001mol/L的稀硝酸溶液进行清洗，然后14000rpm的离心速度离心获得沉淀；

(3)重复步骤（2）2-3次；

(4) 将步骤(3）得到的悬浮液再加入去离子水，14000rpm高速离心得到沉淀；

（5）重复步骤（4）加入去离子水再离心的过程10遍，确保不含有其他杂质，得到氧化石墨烯溶液；

(6)将步骤（5）得到的氧化石墨烯溶液利用冷凝干燥机干燥，得到氧化石墨烯粉末；

（7）将步骤（6）得到的氧化石墨烯粉末与质量百分比浓度为80-90%的乙醇，配置溶液浓度为1mg/mL，超声辅助，超声时间25-35分钟，得到分散较好的氧化石墨烯-乙醇溶液；通过旋涂的方法在0.3-0.8mm SiO₂/Si基片上将氧化石墨烯-乙醇溶液有序组装成大面积氧化石墨烯薄膜即GO薄膜，SiO₂层厚度为200-500纳米，GO薄膜的含氧量较高，其中氧碳原子比为2：5；其中GO薄膜的厚度为30-100纳米；

（8）将步骤（7）所制得的GO薄膜放入一个石英舟里面，再将石英舟放入自制备的光照还原装置中，该装置由一能封闭、能通气体的透明容器，上方放上光源，光源的频谱范围在200nm至760nm之间，光源为单色光或白光；GO薄膜在流量为10torr～30torr 的NH₃气氛围下，通过使用65 到 75 mJ/cm²能量的激光或汞灯能选择的区域位置进行光照，通过光照还原时产生脱氟效应，光源对GO薄膜实现全覆盖，经过5～60分钟的光照时间，即制得氮掺杂石墨烯薄膜；

（9）在大气氛围中，取下步骤（9）透明容器一侧的管道，取出氮掺杂石墨烯薄膜，氮掺杂石墨烯薄膜去除了大部分含氧基团；

（10）将步骤（9）所制备的氮掺杂石墨烯薄膜上分别蒸镀金电极做为源电极和漏电极，另外，在SiO₂/Si底端镀上金电极作为栅电极。