[发明专利]磁场辅助紫外光氧化实现石墨烯薄膜图案化方法及其装置

权利要求书

1.一种磁场辅助紫外光氧化实现石墨烯薄膜图案化方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：在紫外光氧化真空设备的样品架(8)上放置磁场发生装置，将紫外光氧化真空设备的磁场调至预设磁场；

所述预设磁场为反应腔室内的磁场、反应腔室内的磁场梯度方向均垂直于样品架(8)；

步骤2：将表面放置有掩模版(14)的样品(13)置于样品架(8)上，调整样品架(8)与光源(6)的距离至预设距离；

步骤3：将反应腔室(1)内的空气排出；当到达预设条件后，关闭腔室阀门或充入氮气；开启紫外光源并照射样品(13)，控制照射时间；

步骤4：照射结束后，将反应腔室(1)内气体排出；通过氮气入口(2)通入氮气取出样品(13)或通过水汽入口(3)通入水汽开启磁场辅助紫外光氧化，完成对薄膜图案化的制备。

2.根据权利要求1所述的磁场辅助紫外光氧化实现石墨烯薄膜图案化方法，其特征在于，所述预设条件为真空度超过1Pa以上时，通入水汽至600Pa。

3.根据权利要求1所述的磁场辅助紫外光氧化实现石墨烯薄膜图案化方法，其特征在于，所述反应腔室(1)顶端的光源(6)发射波长范围为120至240nm。

4.根据权利要求1所述的磁场辅助紫外光氧化实现石墨烯薄膜图案化方法，其特征在于，所述掩模版(14)的材料为金属、铁磁性材料、半导体以及绝缘体这五者中的任一种或任多种。

5.根据权利要求1所述的磁场辅助紫外光氧化实现石墨烯薄膜图案化方法，其特征在于，所述掩模版(14)为120至240nm紫外波段不透明的硬质材质；

在步骤1中：将所述磁场发生装置的S极或者N极朝向样品架(8)表面。

6.一种磁场辅助紫外光氧化实现石墨烯薄膜图案化装置，其特征在于，包括反应腔室(1)、光源(6)、水冷却板(7)、样品架(8)、磁场发生装置(9)、汞灯以及汞灯放电管；

所述汞灯、汞灯放电管均设置在反应腔室(1)内；

所述样品架(8)设置在反应腔室(1)的一端，并且所述样品架(8)的位置与汞灯放电管的位置相互平行；

所述光源(6)设置在反应腔室(1)的另一端；

所述水冷却板(7)设置在光源(6)的侧部；

所述磁场发生装置(9)设置在样品架(8)上。

7.根据权利要求6所述的磁场辅助紫外光氧化实现石墨烯薄膜图案化装置，其特征在于，还包括氮气入口(2)、水汽入口(3)、备用接口(4)以及排气口(5)；

所述氮气入口(2)、水汽入口(3)、备用接口(4)以及排气口(5)均设置在反应腔室(1)的侧壁上。

8.根据权利要求7所述的磁场辅助紫外光氧化实现石墨烯薄膜图案化装置，其特征在于，所述氮气入口(2)、水汽入口(3)均设置在反应腔室(1)的一侧；

所述备用接口(4)以及排气口(5)均设置在反应腔室(1)的另一侧。

9.根据权利要求8所述的磁场辅助紫外光氧化实现石墨烯薄膜图案化装置，其特征在于，水分子通过水汽入口(3)进入反应腔室(1)内，光源(6)将水分子分解为顺磁性OH(X²Ⅱ)自由基，通过磁场发生装置(9)控制顺磁性OH(X²Ⅱ)自由基沿磁场梯度方向朝向放置在样品架(8)上的样品(13)运动。

10.根据权利要求6所述的磁场辅助紫外光氧化实现石墨烯薄膜图案化装置，其特征在于，还包括掩模版(14)；

所述掩模版(14)设置在光源(6)与磁场发生装置(9)之间；

水分子通过水汽入口(3)进入反应腔室(1)内，光源(6)将水分子分解为顺磁性OH(X²Ⅱ)自由基，通过磁场发生装置(9)控制顺磁性OH(X²Ⅱ)自由基沿磁场梯度方向经掩模版(14)朝向在样品架(8)上的样品(13)运动。