[实用新型]一种石墨烯薄膜及半导体器件

权利要求书

1.一种石墨烯薄膜，其特征在于，所述石墨烯薄膜具有多个一面具有开口的微空腔结构，微空腔结构是由石墨烯薄膜表面的凸起结构和/或凹陷结构构成；微空腔结构的开口形成于凸起结构的底部和/或凹陷结构的顶部。

2.根据权利要求1所述的石墨烯薄膜，其特征在于，所述石墨烯薄膜具有主平面，所述凸起结构的开口所在平面和/或所述凹陷结构的开口所在平面位于所述石墨烯薄膜的主平面所在平面；或者所述石墨烯薄膜具有主平面，所述凸起结构的开口所在平面和/或所述凹陷结构的开口所在平面与所述石墨烯薄膜的主平面所在平面不相同。

3.根据权利要求2所述的石墨烯薄膜，其特征在于，所述微空腔结构呈阵列排布，相邻行的微空腔结构相间设置。

4.根据权利要求3所述的石墨烯薄膜，其特征在于，每行中凸起结构和凹陷结构相间设置，且相邻行的凸起结构之间相间设置，相邻行的凹陷结构之间相间设置。

5.根据权利要求4所述的石墨烯薄膜，其特征在于，每行中，凸起结构在所述主平面的投影轮廓与所述凹陷结构在所述主平面的投影轮廓相切。

6.根据权利要求4所述的石墨烯薄膜，其特征在于，所述凸起结构与所述凹陷结构为全等图形关系。

7.根据权利要求2所述的石墨烯薄膜，其特征在于，所述微空腔结构的开口在所述主平面的投影轮廓被所述微空腔结构的其它区域在所述主平面的投影轮廓中的最大轮廓所包围。

8.根据权利要求7所述的石墨烯薄膜，其特征在于，所述开口在主平面的投影轮廓的尺寸和所述最大轮廓的尺寸为纳米级，所述开口的投影轮廓的尺寸为所述最大轮廓的尺寸的1/5～1。

9.根据权利要求8所述的石墨烯薄膜，其特征在于，所述微空腔结构的高度为纳米级，所述微空腔结构的高度为所述开口的尺寸的1/4～1。

10.根据权利要求2所述的石墨烯薄膜，其特征在于，所述微空腔结构的开口在所述主平面的投影轮廓包围所述微空腔结构的其它区域在所述主平面的投影轮廓。

11.根据权利要求10所述的石墨烯薄膜，其特征在于，所述开口的尺寸为纳米级，所述微空腔结构的高度为纳米级，所述微空腔结构的高度为所述开口的尺寸的1/4～1。

12.根据权利要求7或10所述的石墨烯薄膜，其特征在于，所述凸起结构和/或所述凹陷结构在所述主平面的投影轮廓为圆形或矩形，所述开口在所述主平面的投影轮廓为圆形或矩形。

13.根据权利要求7或10所述的石墨烯薄膜，其特征在于，所述微空腔结构为被开口所截的球体。

14.根据权利要求7或10所述的石墨烯薄膜，其特征在于，所述凸起结构包括上层结构和与之相连的下层结构，所述上层结构具有平坦表面或弧形表面，所述下层结构为倾斜侧壁，倾斜侧壁由下向上逐渐向外或向内倾斜；凹陷结构为所述凸起结构的倒置。

15.根据权利要求1所述的石墨烯薄膜，其特征在于，仅在所述微空腔结构内壁和/或整个石墨烯薄膜表面形成有金属化合物半导体纳米薄膜。

16.根据权利要求15所述的石墨烯薄膜，其特征在于，所述半导体纳米薄膜为钛合金纳米薄膜和/或锌合金纳米薄膜。

17.根据权利要求16所述的石墨烯薄膜，其特征在于，所述钛合金纳米薄膜的材料为TiOx，x为正数；所述锌合金纳米薄膜为ZnO纳米薄膜。

18.根据权利要求15所述的石墨烯薄膜，其特征在于，所述半导体纳米薄膜由金属化合物的纳米线阵列构成。

19.根据权利要求15所述的石墨烯薄膜，其特征在于，所述半导体纳米薄膜的厚度与所述开口的轮廓尺寸的比例不大于1:3。

20.根据权利要求1所述的石墨烯薄膜，其特征在于，所述石墨烯薄膜为单原子层厚度的石墨烯薄膜。

21.一种探测器，其特征在于，具有权利要求1-20任意一项所述的石墨烯薄膜作为探测部件。

22.一种压力发电器件，其特征在于，具有权利要求1-20任意一项所述的石墨烯薄膜作为压电转换部件；当外界向石墨烯薄膜的凸起结构和/或凹陷结构施加作用力时，多个所述微空腔结构发生形变，从而产生电能。