[发明专利]一种石墨烯薄膜的稳定掺杂方法

权利要求书

1.一种石墨烯薄膜的稳定掺杂方法，其特征在于：包括将掺杂试剂分子包裹在石墨烯与石墨烯之间的步骤和/或将掺杂试剂分子包裹在基底与石墨烯之间的步骤；其中，

所述将掺杂试剂分子包裹在石墨烯与石墨烯之间的步骤具体如下：

步骤1)将石墨烯通过CVD法生长在铜箔上，然后将临时基底贴合在所述石墨烯上；

步骤2)将所述铜箔放入刻蚀液中，对所述铜箔进行刻蚀、水洗、吹干后，得到临时基底/石墨烯层样片，将所述样片的石墨烯的一面与基底贴合，然后去掉临时基底，再将石墨烯面放入掺杂液中进行掺杂，水洗、干燥后，得到石墨烯面上设有掺杂剂的样片；

步骤3)将所述石墨烯面上设有掺杂剂的样片贴合到另一个临时基底/石墨烯层的样片上，然后再去掉所述临时基底，得到从下到上为依次为基底、石墨烯、掺杂剂及石墨烯顺序的样片形式；

所述将掺杂试剂分子包裹在基底与石墨烯之间的步骤具体如下：

1.1)将石墨烯通过CVD法生长在铜箔上，得到石墨烯/铜箔样片；

1.2)在石墨烯面上进行掺杂，得到掺杂后的样片，然后将掺杂后的样片与基底进行贴合，最后放入刻蚀液中，对所述铜箔进行刻蚀，得到石墨烯面上设有掺杂剂的样片，最终得到从下到上为依次为基底、掺杂剂、石墨烯顺序的样片形式。

2.根据权利要求1所述的石墨烯薄膜的稳定掺杂方法，其特征在于：在将掺杂试剂分子包裹在石墨烯与石墨烯之间的步骤中，重复步骤3)，得到n层石墨烯面上设有掺杂剂的样片，且n层的范围为2～10层。

3.根据权利要求1所述的石墨烯薄膜的稳定掺杂方法，其特征在于：在将掺杂试剂分子包裹在石墨烯与石墨烯之间的步骤中，在最顶层石墨烯上再叠加n层石墨烯，且n层的范围为2～10层。

4.根据权利要求1所述的石墨烯薄膜的稳定掺杂方法，其特征在于：在将掺杂试剂分子包裹在基底与石墨烯之间的步骤中，重复步骤1.2)，得到n层石墨烯面上设有掺杂剂的样片，且n层的范围为2～10层。

5.根据权利要求1所述的石墨烯薄膜的稳定掺杂方法，其特征在于：在将掺杂试剂分子包裹在石墨烯与石墨烯之间的步骤和将掺杂试剂分子包裹在基底与石墨烯之间的步骤组合中，在最顶层石墨烯上再叠加n层石墨烯，且n层的范围为2～10层。

6.根据权利要求1至5任一项所述的石墨烯薄膜的稳定掺杂方法，其特征在于：将临时基底固定在所述石墨烯上的具体方法包括旋涂、喷涂、蒸发、CVD沉积或贴合中的任意一种。

7.根据权利要求1至5任一项所述的石墨烯薄膜的稳定掺杂方法，其特征在于：所述去掉临时基底的具体方法包括溶解、剥离或热释放中的任意一种。

8.根据权利要求1至5任一项所述的石墨烯薄膜的稳定掺杂方法，其特征在于：所述进行掺杂的具体方法包括浸泡、喷涂、旋涂或滴涂中的任意一种。

9.根据权利要求1至5任一项所述的石墨烯薄膜的稳定掺杂方法，其特征在于：所述掺杂液中掺杂剂的有效成分为二氧化氮、氯化金、氯金酸、浓硝酸、萘二胺、2,3,5,6-四氟-7,7',8,8'-四氰二甲基对苯醌,过硫酸铵、乙二胺、三乙烯四胺、咪唑类化合物及其衍生物、三唑类化合物及全体衍生物、四唑类化合物及其衍生物、苯并咪唑及其衍生物、双三氟甲基磺酰亚胺中的任意一种或两种以上的混合；所述掺杂液中的溶剂为水、乙醇、二氯甲烷、硝基甲烷、氯仿、丙酮、N,N-二甲基甲酰胺，二甲亚砜，乙二醇，丙三醇中的任意一种或两种以上的混合；所述掺杂剂浓度为0.001～1g/L。

10.根据权利要求1至5任一项所述的石墨烯薄膜的稳定掺杂方法，其特征在于：所述刻蚀液中刻蚀剂的主要成分为氯化铁、硝酸铁、过硫酸铵、硫酸、双氧水、氯化铜、氯化铵、氨水、氢氧化钠中的任意一种或两种以上的混合，所述刻蚀剂的浓度为0.05～3.00g/L。