[发明专利]一种转移石墨烯的方法

说明书

本发明提供一种转移石墨烯的方法，包括以下步骤：提供一衬底；在所述衬底上生长石墨烯，形成石墨烯/衬底结构；在所述石墨烯上涂敷派瑞林，形成派瑞林/石墨烯/衬底结构；利用腐蚀液去除所述派瑞林/石墨烯/衬底结构中的所述衬底，形成派瑞林/石墨烯结构；将所述派瑞林/石墨烯结构翻转，形成石墨烯/派瑞林结构，完成所述石墨烯的转移。本发明采用派瑞林作为石墨烯的转移介质及支撑层，仅经过一次腐蚀液去除衬底后进行翻转，即可获得高质量、大面积、无损、洁净的石墨烯。

技术领域

本发明涉及纳米科学和低维材料制备技术领域，特别是涉及一种转移石墨烯的方法。

背景技术

石墨烯(Graphene)是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料。石墨烯具备很多优越的性能，例如高透光率、高电子迁移率、高电流密度、高机械强度、易于修饰等等，正因为这些特性，石墨烯具有优异的光学、电学及力学特性，在材料学、微纳加工、能源、生物医学及药物传递等方面具有重要的应用前景，被公认为制造透明导电薄膜、高频晶体管、储氢电池，乃至集成电路的理想材料，被认为是一种未来革命性的材料，但是由于其大面积均匀制备比较难，而且转移过程中对石墨烯破坏很大，并且容易引进杂质污染，这使得石墨烯的产业化应用遇到瓶颈。

柔性电子可概括为是将有机/无机材料电子器件制作在柔性/可延性塑料或薄金属基板上的新兴电子技术，以其独特的柔性/延展性以及高效、低成本制造工艺，在信息、能源、医疗、国防等领域具有广泛应用前景，如柔性电子显示器、有机发光二极管(OLED)、印刷(RFID)、薄膜太阳能电池板、电子用表面粘贴(Skin Patches)等。与传统IC技术一样，制造工艺和装备也是柔性电子发展的主要驱动力。

目前，制备石墨烯的常规方法包括机械剥离法、氧化还原法、SiC外延生长法及化学气相沉积法(CVD)。在诸多石墨烯的制备方法中，其中，机械剥离法难以制备大面积的石墨烯，采用CVD等工艺可以在一些衬底上生长获得高质量、大面积的石墨烯，该方法制备的石墨烯最适于微电子以及光电子领域的应用，然而，由于制备石墨烯的衬底常常具有导电性，因此性能优异的大面积石墨烯要获得广泛的应用，需要将其从衬底上转移至我们想要的绝缘介质衬底上。

常用的转移石墨烯的方法包括湿法转移及干法转移，其中，干法转移常用的转移介质为金，转移的石墨烯易破损，且在除去金的过程中石墨烯易被氧化；而将衬底腐蚀掉的湿法转移是衬底上CVD石墨烯最普遍的转移方法，常用的转移介质包括聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)俗称有机玻璃，但PMMA易破碎，因此难以支撑大面积的石墨烯，且其附着在石墨烯上难以除去，因此不可避免的会带来石墨烯的结构破损及界面污染等弊端，大大影响了石墨烯的本征物理特性，降低了石墨烯载流子迁移率，制约了后期的石墨烯器件的设计制备。

因此，如何提供一种转移石墨烯的方法，解决在干法转移石墨烯的过程中，石墨烯易破损且易被氧化的问题以及在湿法转移石墨烯的过程中，由于转移介质PMMA易破碎，因此难以支撑大面积的石墨烯，且其PMMA附着在石墨烯上难以除去的问题；避免石墨烯的结构破损及界面污染等弊端，获得高质量、大面积、无损、洁净的石墨烯，扩大石墨烯的适用范围，成为本领域技术人员亟待解决的一个重要技术问题。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种转移石墨烯的方法，用于解决现有技术中，在干法转移石墨烯的过程中，石墨烯易破损且易被氧化的问题以及在湿法转移石墨烯的过程中，由于转移介质PMMA易破碎，因此难以支撑大面积的石墨烯，且PMMA附着在石墨烯上难以除去的问题；从而获得高质量、大面积、无损、洁净的石墨烯，同时扩大石墨烯的适用范围。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种转移石墨烯的方法，包括以下步骤：

S1：提供一衬底；

S2：在所述衬底上生长石墨烯，形成石墨烯/衬底结构；

S3：在所述石墨烯上涂敷派瑞林，形成派瑞林/石墨烯/衬底结构；