[发明专利]在传感器基体表面制备石墨烯层的方法

权利要求书

1.一种在传感器基体表面制备石墨烯层的方法，其特征在于，包括如下步骤：

A)以铜箔为衬底，使用化学气相沉淀法制备并取得附着在所述衬底上的石墨烯层，并对其旋涂PMMA，形成支撑膜；

B)去除多余的石墨烯和支撑膜，并利用氧化还原反应去除所述衬底，使得所述石墨烯层仅一面附着在所述支撑膜上；

C)在去离子水中将所述石墨烯层的无支撑膜一面放置在经过处理的传感器基底表面，使二者接触并经过加热处理使得所述石墨烯层结合在所述基体表面；

D)去掉所述支撑膜，并清洁所述石墨烯层表面；

E)重复上述步骤A)-C)，得到另一带有支撑膜的石墨烯层，并将其无支撑膜一面在去离子水中放置到已经过上述步骤处理的传感器基体表面的石墨烯层上；

F)再次去除所述支撑膜，并经过真空加热处理使得两层石墨烯结合在一起，得到由所述两次生成并转移覆盖在所述传感器基底上的、存在带隙的、总厚度为0.8-1.2nm的第一石墨烯层；其中，所述真空加热处理包括将得到的带有两层石墨烯的器件放入200度的干燥箱内，在真空环境下烘烤3小时，消除掉两层石墨烯之间的空隙，使两个单层的石墨烯组合为所述第一石墨烯层；同时，所述第一石墨烯层由于高温和真空的原因，与所述传感器基底吸附在一起，消除了接触电阻。

2.根据权利要求1所述的在传感器基体表面制备石墨烯层的方法，其特征在于，所述步骤B)中，去除多余的石墨烯和支撑膜包括对所述铜箔背面进行打磨，将在所述铜箔背面生成的石墨烯和旋涂在所述铜箔背面的支撑膜除掉。

3.根据权利要求2所述的在传感器基体表面制备石墨烯层的方法，其特征在于，利用氧化还原反应去除所述衬底包括将所述去除掉石墨烯和支撑膜的铜箔背面放入三氯化铁溶液中，使得所述三氯化铁溶液三价铁原子氧化作为衬底的铜箔中的铜，仅留下附着在所述支撑膜上述的石墨烯层。

4.根据权利要求3所述的在传感器基体表面制备石墨烯层的方法，其特征在于，所述步骤C)进一步包括：使用去离子水反复多次清洗得到的附着在所述支撑膜上的石墨烯层；将处理后的传感器基底放入去离子水中，再将所述清洗后的附着在支撑层上的石墨烯层放置在所述传感器基底上；将得到的带有所述附着在支撑层上的石墨烯层的传感器基底放入加热设备，加热出来使得所述石墨烯层结合在所述传感器基底表面。

5.根据权利要求4所述的在传感器基体表面制备石墨烯层的方法，其特征在于，所述加热处理包括将所述传感器基底放入加热设备，并维持温度为125度，维持时间为至少30分钟。

6.根据权利要求5所述的在传感器基体表面制备石墨烯层的方法，其特征在于，所述步骤D)进一步包括：

将带有所述石墨烯层的传感器基底放入丙酮溶液中静置设定时间，所述设定时间至少为30分钟，使得所述支撑膜被所述丙酮溶液溶解，并清洁所述石墨烯层的、溶解掉所述支撑膜的表面。

7.根据权利要求6所述的在传感器基体表面制备石墨烯层的方法，其特征在于，所述清洁石墨烯层表面包括在250度的加热设备中保持2个小时。

8.根据权利要求7所述的在传感器基体表面制备石墨烯层的方法，其特征在于，对于所述传感器基底的处理包括：将已经设置有梳状电极的传感器基底放置在酒精中至少30分钟，并保持其在250度的加热设备中维持3个小时以上。

9.根据权利要求8所述的在传感器基体表面制备石墨烯层的方法，其特征在于，所述步骤F)中的去除支撑膜包括将温度为50度的丙酮溶液中放置3小时。

10.根据权利要求9所述的在传感器基体表面制备石墨烯层的方法，其特征在于，所述步骤B)中还包括将带有衬底的石墨烯层裁剪为适当的形状或尺寸；所述适当的尺寸包括5mm的正方形；所述PMMA的旋涂厚度为1μm厚，所述铜箔厚度为20μm，所述PMMA的溶剂为苯甲醚。