[发明专利]一种高光致发光性能的石墨烯-多孔硅材料及制备方法

权利要求书

1.一种高光致发光性能的石墨烯-多孔硅材料的制备方法，其特征在于，步骤如下：

步骤1、通过化学气相沉积法在铜箔上制备单层石墨烯，得到有石墨烯覆盖的铜箔；

步骤2、选择材料：选择n型单晶硅片，进行双面抛光；

步骤3、多孔硅的制备：将步骤2中处理好的n型单晶硅片依次在无水乙醇、去离子水中超声清洗，清洗后吹干；将吹干的n型单晶硅片在氢氟酸/无水乙醇混合溶液中进行电化学腐蚀，电化学腐蚀完成后用去离子水清洗，并吹干得到多孔硅；

步骤4、石墨烯转移：裁剪步骤1得到的有石墨烯覆盖的铜箔，使其尺寸与所述多孔硅的尺寸相当，裁剪完成后，将铜箔放置在玻璃片上；将所述玻璃片其转移到匀胶机上并点上PMMA胶，完成涂胶后转移到烘胶台上烘烤；将烘烤后的玻璃片置于过硫酸铵溶液中腐蚀铜箔衬底，每间隔10分钟用去离子水清洗一次，直至铜箔完全消失，再用步骤3得到的多孔硅表面接触浮在过硫酸铵溶液表面的石墨烯，使多孔硅表面与石墨烯复合；最后将石墨烯与多孔硅复合的材料置于丙酮中去胶，间隔10分钟换一次丙酮；去胶完成后，得到所述的高光致发光性能的石墨烯-多孔硅材料；

步骤3中，所述电化学腐蚀的电流为10~30mA，腐蚀时间为10min。

2.根据权利要求1所述的一种高光致发光性能的石墨烯-多孔硅材料的制备方法，其特征在于，步骤2中，所述n型双抛硅片电阻为3~8Ω·cm²，厚度为450μm。

3.根据权利要求1所述的一种高光致发光性能的石墨烯-多孔硅材料的制备方法，其特征在于，步骤2中，所述n型双抛硅片的尺寸为1.6cm×1.6cm。

4.根据权利要求1所述的一种高光致发光性能的石墨烯-多孔硅材料的制备方法，其特征在于，步骤3中，所述超声清洗的时间为20min。

5.根据权利要求1所述的一种高光致发光性能的石墨烯-多孔硅材料的制备方法，其特征在于，步骤3中，所述氢氟酸/无水乙醇的混合溶液中，氢氟酸与无水乙醇的体积比为1:1。

6.根据权利要求1所述的一种高光致发光性能的石墨烯-多孔硅材料的制备方法，其特征在于，步骤4中，所述匀胶机的转速为4000r/min。

7.根据权利要求1所述的一种高光致发光性能的石墨烯-多孔硅材料的制备方法，其特征在于，步骤4中，所述烘烤温度为150℃，烘烤时间为5min。

8.根据权利要求1所述的一种高光致发光性能的石墨烯-多孔硅材料的制备方法，其特征在于，步骤4中，所述过硫酸铵溶液浓度为10mg~50mg/mL。

9.如权利要求1-8任意一项所述的方法制备的高光致发光性能的石墨烯-多孔硅材料，其特征在于，所述石墨烯-多孔硅中，石墨烯覆盖于多孔硅之上，形成复合结构；所述石墨烯-多孔硅的光致发光性能是所述多孔硅单体的7.9倍。