[发明专利]石墨烯层压制品及其制备方法

说明书

本发明涉及石墨烯层压制品，该石墨烯层压制品含有：包含供电子官能团的第一石墨烯层；以及位于所述第一石墨烯层上并含有石墨烯的第二石墨烯层，其中，所述第二石墨烯层与所述第一石墨烯层n掺杂。因此，可对石墨烯掺杂的程度进行控制，而不使石墨烯的透明度恶化，并且在不具有由石墨烯与氨基基团修饰的石墨烯掺杂的保护层的情况下，掺杂效应可持续很长时间。

技术领域

本发明涉及石墨烯层压制品及制造所述石墨烯层压制品的方法，更具体而言，本发明涉及通过用氨基修饰的石墨烯掺杂石墨烯赋予了改善的传导性的石墨烯层压制品、制造所述石墨烯层压制品的方法以及电子器件。

背景技术

石墨烯是具有二维蜂窝结构且排他性地由碳组成的材料，因而具有出色的电学性能、机械性能和光学性能。目前在自然科学和工程的领域中正在对其进行全面的研究。由于石墨烯仅由相对较轻的碳组成，使得很容易加工一维或二维的纳米图案，因此，石墨烯是有利的。

可以使用石墨烯来调整半导体-导体的性能，并且借助于碳的多种化学键，可使用石墨烯来制造各种功能器件(例如传感器、存储器等)。此外，正在积极研究此类石墨烯在日常用品(例如用于显示器的透明电极、太阳能电池和压力传感器)中的应用。在此类应用中，石墨烯的电学性能的改良至关重要，并且目前正在研究中。

迄今为止，使用p掺杂剂或n掺杂剂增加石墨烯的传导性的研究已得到广泛且深入地开展。例如，韩国专利申请No.2012-0064980公开了制造氮掺杂石墨烯的方法以及由此制造的氮掺杂石墨烯。同时，为了在器件测量时将狄拉克电压(dirac voltage)增加至最大约120V，进行了化学掺杂相关的传统研究。

然而，用包含在低温加工过程中稳定且可控的官能团的石墨烯掺杂石墨烯并同时赋予强的掺杂效应的方法尚未有报道。

发明内容

技术问题

因此，本发明意在提供石墨烯层压制品、制造所述石墨烯层压制品的方法以及包含所述石墨烯层压制品的电子器件，其中，石墨烯掺杂有氨基修饰的石墨烯，由此使电学性能(例如石墨烯的功函数)得到了改善，从而使得可将此类石墨烯层压制品应用于透明柔性电极、有机太阳能电池、有机发光二极管等。

技术方案

因此，本发明的一个方面提供了石墨烯层压制品，该石墨烯层压制品包含：第一石墨烯层，所述第一石墨烯层包含供电子官能团；以及，第二石墨烯层，所述第二石墨烯层被设置于所述第一石墨烯层上并被配置为包含石墨烯，其中，所述第二石墨烯层与所述第一石墨烯层n掺杂。

供电子官能团可为选自于由氨基基团、C1-C10氨基烷基基团和C2-C10甲氧基烷基基团所组成的组中的至少一种。

供电子官能团可为氨基基团或C1-C10氨基烷基基团。

氨基基团或C1-C10氨基烷基基团可与第一石墨烯层进行酰胺键合。

第一石墨烯层可包括单层石墨烯或多层石墨烯。

本发明的另一方面提供了制造石墨烯层压制品的方法，该方法包括：制备石墨烯氧化物溶液(步骤a)；将所述石墨烯氧化物溶液与含有供电子官能团的化合物混合，从而得到包含供电子官能团的石墨烯溶液(步骤b)；用所述包含供电子官能团的石墨烯溶液涂覆基底，从而形成包含供电子官能团的石墨烯层(步骤c)；以及，在所述包含供电子官能团的石墨烯层上堆叠石墨烯，从而形成n掺杂的石墨烯层(步骤d)。

含有供电子官能团的化合物可为选自于由以下所组成的组中的至少一种：亚烷基二胺、甲氧基烷基胺和二甲基氨基烷基胺。

含有供电子官能团的化合物可为亚烷基二胺，所述亚烷基二胺可为C1-C10亚烷基二胺。

本发明的方法可进一步包括：在步骤a后，通过使石墨烯氧化物溶液与酸反应，制备羧化的石墨烯氧化物溶液(步骤a')。