[发明专利]一种基于石墨烯的电子电路的制作设备及其制作方法

摘要

本发明是一种基于石墨烯的电子电路的制作设备及其制作方法。包括有精密注射器、微纳米纤维收集板、控制系统、高压直流电源、静电纺丝喷头、微纳米纤维、石墨烯层、基板、X‑Y平台、石墨烯氧化环境装置。基板用于保护电路，石墨烯层沉积在基板上，用于电路的制作材料；近场电纺丝直写工艺用于电路的图案轨迹形成；石墨烯氧化过程用于电路的析出。本发明利用石墨烯带不同带宽而显现的导电性或者半导体性质，可以在石墨烯层上形成导体或者晶体管，把石墨烯作为静电纺丝的接收板，利用近场电纺丝直接工艺可以在石墨烯上进行微纳米纤维图案可控沉积，制作电路轨迹，利用氧化石墨烯的不导电性，可以将没有被微纳米纤维保护的石墨烯氧化掉，从而析出电路。

主权项

一种基于石墨烯的电子电路的制作设备，其特征在于包括有精密注射器、微纳米纤维收集板、控制系统（3）、高压直流电源（7）、静电纺丝喷头（10）、微纳米纤维（11）、石墨烯层（12）、基板（13）、X‑Y平台（14）、石墨烯氧化环境装置（15），其中精密注射器包括有用于给注射器提供动力的注射器推杆（1）、注射器储液器（2），其中注射器推杆（1）安装在注射器储液器（2）上，注射器储液器（2）用于静电纺丝溶液的供给；用于形成微纳米纤维（11）的静电纺丝喷头（10）安装在注射器储液器（2）上，高压直流电源（7）的高电压端通过导线（9）与静电纺丝喷头（10）连接，为静电纺丝提供纺丝电压；控制高压直流电源（7）的控制系统（3）通过导线（5）与高压直流电源（7）连接，高压直流电源（7）的低电压端通过导线（8）与石墨烯层（12）相连，使得在静电纺丝过程中静电纺丝喷头（10）与石墨烯层（12）之间形成纺丝电场，石墨烯层（12）单层沉积在基板（13）上作为静电纺丝收集板；基板（13）安装在X‑Y平台（14）上，X‑Y平台（14）用于静电纺丝器件为收集器提供X‑Y方向的运动速度和方向，使得微纳米纤维得到可控图案化沉积；控制系统（3）通过信号线（6）控制X‑Y平台（14）运动，在石墨烯层（12）上沉积了纳米纤维（11）图案之后，将基板（13）连同石墨烯层（12）送至石墨烯氧化环境装置（15）处进行氧化，在石墨烯氧化环境装置（15）的作用下有微纳米纤维（11）图案保护的石墨烯层（12）将不被氧化，而其他部分将被氧化成氧化石墨烯保护留下的石墨烯带，控制系统（3）通过信号线（4）控制石墨烯氧化环境装置（15）。