[发明专利]通过异质外延生长的石墨烯的大面积沉积方法及包含其之产品

说明书

本发明的某些实施例示例涉及到石墨烯作为透明导电涂层(TCC)的应用。在某些实施例示例中，在催化剂薄膜上从烃气(hydrocarbon gas)(例如像C₂H₂、CH₄或类似物)大面积的异质外延生长为石墨烯薄膜。某些实施例示例中的石墨烯薄膜可为掺杂的或无掺杂的。在某些实施例示例中，石墨烯薄膜一旦形成，便可被剥离开其载体基底从而被转移至接收基底，例如其可被并入中间产品或成品。石墨烯以这种方式地生长、剥离与转移显示出低薄膜电阻(例如低于150欧姆/平方，掺杂时更低)与高传输值(例如，至少在可见光与红外光谱范围内)的特性。

分案申请说明

本申请是申请日为2010年07月15日、申请号为201080034736.0、发明名称为“通过异质外延生长的石墨烯的大面积沉积方法及包含其之产品”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明的某些实施例示例涉及包含石墨烯的薄膜。尤其是本发明的某些实施例示例涉及到石墨烯作为透明导电涂层(TCC)的应用。在某些实施例示例中，在催化剂薄膜上从烃气(hydrocarbon gas)(例如像C₂H₂、CH₄或类似物)大面积的异质外延生长为石墨烯薄膜。某些实施例示例中的石墨烯薄膜可为掺杂的或无掺杂的。在某些实施例示例中，石墨烯薄膜一旦形成，便可被剥离开其载体基底从而被转移至接收基底，例如其可被并入中间产品或成品。

背景技术

铟锡氧化物(ITO)和掺氟氧化锡(FTO或SnO:F)涂层广泛应用于光电器件的窗口电极(window electrodes)。这些透明导电氧化物(TCOs)在各种不同的应用中都非常成功。然而由于许多的原因，对于ITO和FTO的应用变的越来越困难。这些困难包括，例如地球上铟元素含量有限的事实、TCOs在酸或酸基(acide or base)的环境下的不稳定性、其对于离子导电层中离子扩散的磁化性(susceptibility)、在近红外区域(例如能量充足的频段(power-rich spectrum))其有限的透明度、由FTO的结构缺陷导致的FTO器件的高漏电流等等。ITO的脆性与其高沉积温度也限制了它的应用。另外，SnO2:F的表面的粗糙可导致问题电弧。

因此，可以理解高稳定性、高透明度与优良导电率的光滑且可图案化(patternable)的电极材料在本技术领域是很需要的。

对高稳定性、高透明度与优良导电率的新型电极材料的研发工作正在进行中。此研发工作的一个方面包括确定这种普通TCOs可行的替代品。基于此，本发明的发明者基于碳，特别是石墨烯开发出一种可行的透明导电涂层(TCC)。