[发明专利]一种石墨烯薄膜的转移方法

说明书

本方案公开了一种石墨烯薄膜的转移方法，该方法包括如下步骤：将转移介质贴附于生长在生长衬底上的石墨烯薄膜远离生长衬底一侧的表面上；剥离生长衬底；将石墨烯薄膜远离转移介质的一侧表面贴附于目标衬底上形成转移介质、石墨烯薄膜和目标衬底依次堆叠的结构；将依次堆叠的转移介质、石墨烯薄膜和目标衬底置于容器中，在一定的温度和环境压强下向所述转移介质施加压力；从容器中取出依次堆叠的转移介质、石墨烯薄膜和目标衬底，剥离所述转移介质；其中，所述转移介质为非晶态物质。该转移方法采用了非晶态物质作为转移介质，实现了向粗糙表面转移石墨烯薄膜后石墨烯薄膜仍保持连续的方法。

技术领域

本发明涉及石墨烯薄膜应用技术领域，特别涉及一种石墨烯薄膜的转移方法。

背景技术

石墨烯是由sp2轨道杂化的碳原子按正六边形紧密排列成蜂窝状晶格的单层二维平面结构，其厚度只有0.3354nm，是目前世界上发现最薄的材料。石墨烯禁带宽度几乎为零，载流子迁移率(15000cm²/Vs)超过商用硅10倍多，有望取代硅成为纳米电路的理想材料。石墨烯不仅有优异的电学性能和完美的结构，其他方面也表现出奇特的性能，如突出的导热性，高度的透光性，超常的比表面积等，这使得石墨烯在电子、信息、能源和材料等领域具有广阔的应用前景。

石墨烯的很多应用是将其由生长基体转移到目标衬底上，而目前针对化学气相沉积法所得的石墨烯，已发展了诸如采用PMMA、热释放胶带、聚合物黏合剂、静电保护膜等的转移方法来转移石墨烯膜。但目前采用的一些石墨烯转移技术只能向相对光滑的表面转移石墨烯，对于有一定形貌的粗糙表面，无法有效的转移连续的石墨烯薄膜，多数转移出来只能是孤岛状的石墨烯，无法连续成膜形成有效的导电网络结构，致使化学气相沉积法生长制备的石墨烯，无法应用到更多的行业。

发明内容

本方案的一个目的在于提供一种石墨烯薄膜的转移方法，该转移方法采用了非晶态物质作为转移介质，实现了向粗糙表面转移石墨烯薄膜后石墨烯薄膜仍保持连续的方法。

为达到上述目的，本方案如下：

一种石墨烯薄膜的转移方法，该方法包括如下步骤：

将转移介质贴附于生长在生长衬底上的石墨烯薄膜远离生长衬底一侧的表面上；

剥离生长衬底；

将石墨烯薄膜远离转移介质的一侧表面贴附于目标衬底上形成转移介质、石墨烯薄膜和目标衬底依次堆叠的结构；

将依次堆叠的转移介质、石墨烯薄膜和目标衬底置于容器中，在一定的温度和环境压强下向所述转移介质施加压力；

从容器中取出依次堆叠的转移介质、石墨烯薄膜和目标衬底，剥离所述转移介质；

其中，所述转移介质为非晶态物质。

优选的，所述非晶态物质的热变形温度(HDT)不低于30℃，同时不高于200℃；优选所述热变形温度为40℃～120℃。

优选的，所述非晶态物质包括天然树脂，聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，聚苯乙烯(PS)和聚氯乙烯树脂(PVC)中的一种或几种；所述天然树脂包括石蜡或松香。

优选的，所述石墨烯薄膜包含1～10层的石墨烯。

优选的，剥离生长衬底包括腐蚀生长衬底，直接撕掉生长衬底，鼓泡法剥离生长衬底；优选为腐蚀生长衬底。

优选的，所述目标衬底的表面粗糙度(Ra)为0.1～1000。

优选的，剥离所述转移介质时容器内的环境压强为0.1Pa～0.05MPa；容器内的温度不低于所述转移介质的热变形温度(HDT)同时不高于所述转移介质的粘流温度(Tf)。

优选的，所述向所述转移介质施加压力中施加的压力大小为0.01MPa～100MPa，施加压力的时间为1s～72h。