[实用新型]一种保护石墨烯薄膜蚀刻和转移的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及石墨烯薄膜生产装置技术领域，尤其涉及一种保护石墨烯薄膜蚀刻和转移的装置。

背景技术

石墨烯是碳原子按sp²杂化轨道组成六角型晶格的单原子层平面薄膜，作为一种新型半导体材料，具有高透光率、高导电率的特点。目前实验室主要采用化学气相沉积(CVD)方法在催化基底上制备石墨烯薄膜，然后在表面旋涂有机物支撑层，将带有支撑层的石墨烯放入刻蚀液中，由于有机物支撑层密度小，能够让薄膜漂浮在刻蚀液的液面上，待催化基底被刻蚀完毕后，将带有支撑层的石墨烯表面的刻蚀液残留洗净，吹干，然后去除表面的支撑层便可用于下一步的石墨烯转移工艺。实验室所用的石墨烯片的面积一般在2cm×2cm，而工业化大规模生产所得到生产石墨烯薄膜在切片后的面积至少为25cm×25cm，这样大面积的石墨烯薄膜在表面贴合支撑层后，若直接放入刻蚀液中进行溶解，刻蚀液面和催化基底间容易残留气泡，导致催化基底的溶解不完全。带有支撑层的石墨烯非常柔软，特别是在催化基底被溶解后，由于石墨烯层暴露出来，若没有外在保护，在刻蚀过程中溶液发生支撑层沉入刻蚀液槽底部的情况，导致石墨烯触碰到槽底部从而被损坏。此外，在运送石墨烯片时，若不能很好地对石墨烯片进行定位，也容易导致发生石墨烯片在运送过程中的损伤。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能在转移的过程中保护石墨烯薄膜，避免石墨烯薄膜损坏的保护石墨烯薄膜蚀刻和转移的装置。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种保护石墨烯薄膜蚀刻和转移的装置，包括第一夹具和第二夹具，所述第一夹具为由第一夹具柱组成的方形框架结构，所述第二夹具为由四个第二夹具柱组成的方形框架结构，所述第一夹具的方形大小和所述第二夹具的方形大小相同，且所述第一夹具设置在所述第二夹具的上方，所述第一夹具和所述第二夹具通过活动卡扣连接，所述第一夹具和所述第二夹具之间设有夹具间隙。

本实用新型的有益效果是：采用第一夹具和第二夹具组成的转移装置，在对石墨烯片进行刻蚀前对其进行夹持，不仅能方便对石墨烯片的转移，并且能对石墨烯片在刻蚀时进行保护，避免石墨烯片触及刻蚀液槽底部导致石墨烯薄膜的损伤。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

进一步，所述第一夹具为由三个第一夹具柱组成的一边设有敞口的方形框架结构。

采用上述进一步方案的有益效果是：第一夹具的一边设有敞口，在配合机械手将夹持石墨烯片的转移装置放入刻蚀液中时，能够从敞口处排出催化基底和刻蚀液面间的气泡，避免气泡的存在导致刻蚀液体对催化基底的刻蚀残留。

进一步，所述第一夹具为由四个第一夹具柱组成的、上表面处于同一平面方形框架结构，组成所述第一夹具的四个所述第一夹具柱中的一个所述第一夹具柱的厚度小于其余三个所述第一夹具柱。

采用上述进一步方案的有益效果是：第一夹具的一边的第一夹具柱的厚度小于其他三边的第一夹具柱，且四边的下表面处于同一平面，则当夹持石墨烯薄膜后，厚度小于其他三边的第一夹具柱和石墨烯片之间形成缺口，在配合机械手将夹持石墨烯片的转移装置放入刻蚀液中时，能够从缺口处排出催化基底和刻蚀液面间的气泡，避免气泡的存在导致刻蚀液体对催化基底的刻蚀残留。

进一步，所述第一夹具内设有用于识别所述第一夹具和感应所述第一夹具位置的第一夹具感应芯片。

采用上述进一步方案的有益效果是：在第一夹具内设置感应芯片，能识别第一夹具和感应第一夹具在转移过程中的位置。

进一步，所述第二夹具内部设有用于识别所述第二夹具和感应所述第二夹具位置的第二夹具感应芯片。

采用上述进一步方案的有益效果是：在第二夹具内设置感应芯片，能识别第二夹具和感应第二夹具在转移过程中的位置。

进一步，所述活动卡扣包括设在所述第一夹具柱上的卡扣槽和安装在所述第二夹具柱、与所述卡扣槽相匹配的活动卡钩。

采用上述进一步方案的有益效果是：采用卡扣槽和与其相配的活动卡钩的组合，结构简单，能方便对石墨烯片的夹持和松开，从而让转移装置的重复连续使用。

进一步，所述第一夹具上设有三个所述卡扣槽，所述第二夹具上设有分别与三个所述卡扣槽相匹配的三个活动卡钩。

采用上述进一步方案的有益效果是：采用三个卡扣槽和三个活动卡钩组成的活动卡扣来连接第一夹具和第二夹具，能保障夹持石墨烯片的牢固性。

进一步，所述第一夹具柱和所述第二夹具柱上均设有防滑纹。