一种石墨烯转移方法技术

技术编号:10303764 阅读:162 留言:0更新日期:2014-08-07 16:20
本发明专利技术公开一种石墨烯转移方法,该方法包括如下步骤:(1)将树脂涂在目标基体上,然后与生长在衬底上的石墨烯贴合;(2)待树脂固化后,再除去衬底。与现有PMMA或PDSM转移方法相比,本发明专利技术转移石墨烯的方法步骤少,操作简单,节约成本,对石墨烯破坏更少,石墨烯保留更完整性,方阻更低。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开,该方法包括如下步骤:(1)将树脂涂在目标基体上,然后与生长在衬底上的石墨烯贴合;(2)待树脂固化后,再除去衬底。与现有PMMA或PDSM转移方法相比,本专利技术转移石墨烯的方法步骤少,操作简单,节约成本,对石墨烯破坏更少,石墨烯保留更完整性,方阻更低。【专利说明】
本专利技术属于石墨烯领域,具体涉及一种石墨烯由生长基体向目标基体转移的方法。
技术介绍
石墨烯是碳原子按六角结构紧密堆积成的单原子层二维晶体,除了具有优异的光学、热学、力学等特性,石墨烯的载流子表现出类似于光子的行为,本征迁移率可达到2X IO5 cm2/(V.S) (J.Appl.Phys.2011, 109, 093702.)。自从发现石墨烯以来,由于其优异的机械、电子和热稳定性能,石墨烯在电子器件、电极、电容器、传感器及复合材料方面应用受到人们广泛重视,成为当前国际热门研究领域。为了实现其潜在应用,首要任务是如何解决化学气相沉积法生长的石墨烯转移中出现的缺陷,及石墨烯与目标基底附着力较差等问题,影响石墨烯的应用。目前,常见转移石墨烯的方法有PMMA,PDSM等方法,这类转移石墨烯的共同点是首先将石墨烯转移到PMMA或PDMS上,然后在转移到目标基底上,除去PMMA或PDMS,简称两步法转移,这种转移方法得到的石墨烯缺陷多,方阻较高的问题,另外附着力也较差。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有石墨烯转移方法的缺陷,提供一种简单的、减少石墨烯缺陷的石墨烯转移方法。本专利技术实现上述目的所采用的技术方案如下: ,包括如下步骤 (1)将树脂涂在目标基体上,然后与生长在衬底上的石墨稀贴合; (2)待树脂固化后,再除去衬底。进一步,所述目标基体为为柔性基体或硬质基体。进一步,所述柔性基体为聚苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯(PE)或聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)。进一步,所述硬质基体为硅片或玻璃。进一步,所述树脂为UV树脂和/或热固性树脂。所述的UV树脂包括常见的UV不饱和聚酯,UV环氧丙烯酸酯,UV聚氨酯丙烯酸酯,UV脂肪族聚氨酯丙烯酸酯,UV芳香族聚氨酯,UV聚酯丙烯酸酯,UV聚醚丙烯酯,UV丙烯酸树脂,UV环氧树脂,UV有机硅低聚物等。所述的热固性树脂包括常见的热固性酚醛树脂,热固性丙烯酸酯,热固性环氧树月旨,热固性丙烯酸环氧树脂,热固性聚氨酯改性丙烯酸环氧树脂,热固性聚氨酯等。涂抹树脂的方式可以采用常规的浸泡、旋涂、喷涂、刮涂、丝网印刷、辊涂、微凹印刷等方法。涂抹厚度优选为0.1-30微米。树脂固化条件可依据具体树脂的类型进行选择,如UV树脂可在强度为100-10000mj/cm2紫外线照射固化,热固性树脂可在80_400°C下固化。进一步,步骤(2)除去衬底的方法包括鼓泡法、腐蚀法或机械剥离法。所述腐蚀法可以是化学腐蚀法或电化学腐蚀法。在衬底上生长石墨烯的方法可采用已知的现有技术,如“石墨烯外延生长及其器件应用研究进展”王霖等,无机材料学报,2011年10月,第26卷第10期第1009-1019页,综合介绍了在各种衬底(如SiC、Ru、N1、Ir、Pt、Cu、Co等)上生长石墨烯的方法,对于具体生长过程可参考相应的文献,在此不多述。与现有PMMA或PDSM转移方法相比,本专利技术转移石墨烯的方法步骤少,操作简单,节约成本,对石墨烯破坏更少,石墨烯保留更完整性,显著降低方阻,且石墨烯与基体的附着力更强。【具体实施方式】 以下结合实施例对本专利技术做进一步说明。实施例1 (1)在目标基体PET表面上辊涂UV脂肪族聚氨酯丙烯酸酯(型号:3620,中山市科田电子材料有限公司),厚度15Mffl,得到PET/UV脂肪族聚氨酯丙烯酸酯; (2)采用常规气相沉积法在铜箔上生长石墨烯后,再将生长有石墨烯的铜箔展形,得到铜猜/石墨稀; (3)将PET/UV脂肪族聚氨酯丙烯酸酯通过UV脂肪族聚氨酯丙烯酸酯一面与铜箔/石墨稀的石墨稀一面贴合在一起; (4)UV固化:500mj/cm2,得到PET/UV脂肪族聚氨酯丙烯酸酯/石墨烯/铜箔; (5)将PET/UV脂肪族聚氨酯丙烯酸酯/石墨烯/铜箔置于过硫酸铵溶液中刻蚀,每隔3min取出用去离子水和乙醇清洗铜箔的表面,直至铜箔完全去除,最后用去离子对清洗,热风吹干,得到PET/UV脂肪族聚氨酯丙烯酸酯/石墨烯,方阻260 Ω / 口,透光率88%,用3M胶带撕扯3次无影响。相同的长有石墨烯层的铜箔衬底,采用PMMA转移法得到的PET/石墨烯薄膜的方阻900 Ω / 口,透光率88%,用3M胶带撕扯I次有剥落。实施例2 (1)在目标基体玻璃表面上喷涂热固性丙烯酸树脂(型号:帝斯曼树脂AlcreSet7130,上海凯茵化工有限公司)厚度5Mm,得到玻璃/热固性丙烯酸树脂; (2)采用常规气相沉积法在铜箔上生长石墨烯后,再将生长有石墨烯的铜箔展形,得到铜猜/石墨稀; (3)将玻璃/热固性丙烯酸树脂通过其树脂一面与铜箔/石墨烯的石墨烯一面贴合在一起; (4)固化:80°C烘烤150min,得到玻璃/热固性丙烯酸树脂/石墨烯/铜箔; (5)采用鼓泡法(鼓泡法为现有技术在此不多介绍,如“化学气相沉积法合成石墨烯的转移技术研究进展”黄曼等,化学通报,2012年第11期)除去玻璃/热固性丙烯酸树脂/石墨烯/铜箔的衬底铜箔,得到玻璃/热固性丙烯酸树脂/石墨烯,方阻265 Ω/ □,透光率88%,用3M胶带撕扯3次无影响。相同的长有石墨烯层的铜箔衬底,采用PDMS转移法得到的玻璃/石墨烯薄膜的方阻1000 Ω / 口, 透光率88%,用3M胶带撕扯I次有剥落。【权利要求】1.,包括如下步骤 (1)将树脂涂在目标基体上,然后与生长在衬底上的石墨稀贴合; (2)待树脂固化后,再除去衬底。2.根据权利要求1所述的石墨烯转移方法,其特征在于,所述树脂为UV树脂和/或热固性树脂。3.根据权利要求2所述的石墨烯转移方法,其特征在于,所述树脂厚度为0.1-30微米。4.根据权利要求1所述的石墨烯转移方法,其特征在于,所述目标基体为为柔性基体或硬质基体。5.根据权利要求4所述的石墨烯转移方法,其特征在于,所述柔性基体为聚苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚氯乙烯、聚乙烯或聚萘二甲酸乙二醇酯。6.根据权利要求4所述的石墨烯转移方法,其特征在于,所述硬质基体为硅片或玻璃。7.根据权利要求1所述的石墨烯转移方法,其特征在于,步骤(2)除去衬底的方法包括鼓泡法、腐蚀法或机械剥离法。【文档编号】C01B31/04GK103964422SQ201410170159【公开日】2014年8月6日 申请日期:2014年4月25日 优先权日:2014年4月25日 【专利技术者】邱玉锐 申请人:无锡格菲电子薄膜科技有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种石墨烯转移方法,包括如下步骤(1)将树脂涂在目标基体上,然后与生长在衬底上的石墨烯贴合;(2)待树脂固化后,再除去衬底。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:邱玉锐
申请(专利权)人:无锡格菲电子薄膜科技有限公司
类型:发明
国别省市:江苏;32

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