The present invention provides a method of cleaning process was prepared based on copper substrate comprises the following steps: Step 1), provides the preparation of graphene with copper substrate; step 2), the copper substrate in a processing oxygen environment, the surface oxidation of the copper substrate, forming a copper oxide layer; and step 3), the copper oxidized substrate into the reaction solution of copper oxide, to remove corrosion of copper oxide layer contains impurities, surface clean copper substrate. The present invention obtains a clean copper surface suitable for the preparation of high-quality graphene by oxidizing the copper surface layer containing impurities and removing the copper oxide layer. The substrate obtained by the method can obviously reduce the defects in the graphene. The method of the invention has high repeatability, simple operation and strong controllability, and is suitable for batch processing in industrial application.
【技术实现步骤摘要】
一种基于清洗工艺制备铜衬底的方法
本专利技术属石墨烯制备领域,特别是涉及一种基于清洗工艺制备CVD石墨烯铜衬底的方法。
技术介绍
石墨烯具有非同寻常的导电性能、超出钢铁数十倍的强度和极好的透光性,它的出现有望在现代电子科技领域引发一轮革命。在石墨烯中,电子能够极为高效地迁移,而传统的半导体和导体,例如硅和铜远没有石墨烯表现得好。由于电子和原子的碰撞,传统的半导体和导体用热的形式释放了一些能量,一般的电脑芯片以这种方式浪费了72%-81%的电能,石墨烯则不同,它的电子能量不会被损耗,这使它具有了非比寻常的优良特性。近几年,石墨烯以其独特的性能和广泛的应用前景引起了巨大的关注。在石墨烯诸多的制备方法中,金属衬底上CVD法适于制备高质量大面积石墨烯,其中,铜作为衬底最适于制备高质量单层石墨烯。研究证明,铜的表面质量对石墨烯的生长有重要影响,铜表面的缺陷和杂质不仅可以增加石墨烯的成核密度,而且还会引入更多的缺陷,容易使石墨烯在降温过程中出现刻蚀的现象。因此,清洁、平整的衬底表面是制备高质量石墨烯的基础。通常的铜衬底清洗方法是先用酸碱、有机试剂去除表面污染,再用去离子水冲洗去除残留的试剂。另外,抛光被发现是获得清洁、平整衬底表面的有效方法,抛光处理衬底可有效降低石墨烯晶畴的成核密度,并且减少石墨烯中的点状缺陷。传统的方法是用有机溶剂去除衬底表面含碳的杂质,再用酸去除铜衬底表面非常薄的氧化铜层。通常情况下,铜衬底表面自然氧化的氧化铜层很薄,其厚度低于某些杂质嵌入铜的深度,因此,表面自然氧化铜层去除后,一些嵌入铜比较深的杂质还是无法清除。最近,人们发现抛光可以获得比较洁 ...
【技术保护点】
一种基于清洗工艺制备铜衬底的方法,其特征在于,包括步骤:步骤1),提供制备石墨烯用的铜衬底;步骤2),将所述铜衬底置于有氧环境中处理,使所述铜衬底表面氧化,形成氧化铜层;步骤3),将氧化后的铜衬底放入氧化铜的反应溶液中,以腐蚀去除包含杂质的氧化铜层,得到清洁的铜衬底表面。
【技术特征摘要】
1.一种基于清洗工艺制备铜衬底的方法,其特征在于,包括步骤:步骤1),提供制备石墨烯用的铜衬底;步骤2),将所述铜衬底置于有氧环境中处理,使所述铜衬底表面氧化,形成氧化铜层;步骤3),将氧化后的铜衬底放入氧化铜的反应溶液中,以腐蚀去除包含杂质的氧化铜层,得到清洁的铜衬底表面。2.根据权利要求1所述的基于清洗工艺制备铜衬底的方法,其特征在于:所述铜衬底的材料包括铜或者铜的合金。3.根据权利要求1所述的基于清洗工艺制备铜衬底的方法,其特征在于:所述的铜衬底的厚度范围为1μm~1m。4.根据权利要求1所述的基于清洗工艺制备铜衬底的方法,其特征在于:所述有氧环境包括纯氧气氛或者包含氧气的混合气体气氛。5.根据权利要求1所述的基于清洗工艺制备铜衬底的方法,其特征在于:所述有氧环境为开放空间或者密闭环境。6.根据权利要求1所述的基于清洗工...
【专利技术属性】
技术研发人员:张燕辉,于广辉,葛晓明,张浩然,陈志蓥,隋妍萍,邓荣轩,
申请(专利权)人:中国科学院上海微系统与信息技术研究所,
类型:发明
国别省市:上海,31
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