本发明专利技术提供一种真空石墨烯转移装置及真空石墨烯转移方法，真空石墨烯转移装置包括壳体、升降机构、支撑凸台以及加热装置。壳体内部具有真空腔体，升降机构设于壳体并包括可升降地设于真空腔体内的压板，石墨烯薄膜固定于压板底部。支撑凸台设于真空腔体内且位于压板下方，目标基底固定于支撑凸台上。加热装置，设于真空腔体内且连接于支撑凸台，加热装置用于通过支撑凸台加热目标基底。其中，真空石墨烯转移装置通过升降机构将石墨烯薄膜下压至目标基底上，并通过加热装置加热，将石墨烯薄膜转移至目标基底。从而实现提高石墨烯转移的完整度，同时降低了石墨烯水氧掺杂，具有重要的应用价值。
【技术实现步骤摘要】
真空石墨烯转移装置及真空石墨烯转移方法
本公开涉及石墨烯薄膜转移领域，具体而言，涉及一种真空石墨烯转移装置和方法。
技术介绍
石墨烯作为单原子层厚度的二维材料，具有优异的力学、热学、电学、光学性质，因此被认为具有良好的应用前景。目前，借助于化学气相沉积法，人们已经可以在金属基底(例如铜)上生长出大面积高质量的石墨烯薄膜。然而，石墨烯只有转移到特定功能基底上才能得到实际应用。目前，传统的湿法刻蚀转移的步骤一般为：(1)将金属基底上生长的石墨烯悬涂一层高聚物；(2)将石墨烯薄膜置于刻蚀液中对金属基底进行刻蚀；(3)将刻蚀过后的石墨烯薄膜进行清洗；(4)使用目标功能基底捞取石墨烯薄膜，随后晾干除胶。该类方法存在着一些不足：转移过程中石墨烯下表面容易残留小气泡，较难除去，因而影响转移完整度；同时除去转移之后不同批次石墨烯薄膜之间的完整度差异较大；转移过程中对石墨烯存在较为严重的水氧掺杂，从而致使石墨烯的狄拉克点发生较为严重的偏移，影响器件的电学表现。因此，发展一种提高石墨烯转移完整度，降低石墨烯水氧掺杂的方法尤为重要。
技术实现思路
本公开的一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种能够提高石墨烯转移之后完整度同时降低了石墨烯水氧掺杂的真空石墨烯转移装置。本公开的另一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种能够提高石墨烯转移之后完整度同时降低了石墨烯水氧掺杂的真空石墨烯转移方法。为实现上述目的，本公开采用如下技术方案：根据本公开的一个方面，提供一种真空石墨烯转移装置，用以将石墨烯薄膜转移至目标基底，所述真空石墨烯转移装置包括壳体、升降机构、支撑凸台以及加热装置。壳体内部具有真空腔体，升降机构设于所述壳体并包括可升降地设于所述真空腔体内的压板，所述石墨烯薄膜固定于所述压板底部。支撑凸台设于所述真空腔体内且位于所述压板下方，所述目标基底固定于所述支撑凸台上。加热装置，设于所述真空腔体内且连接于所述支撑凸台，所述加热装置被配置为通过所述支撑凸台加热所述目标基底。其中，所述真空石墨烯转移装置被配置为，通过所述升降机构将石墨烯薄膜下压至所述目标基底上，并通过所述加热装置加热，将所述石墨烯薄膜转移至所述目标基底。根据本公开的其中一个实施方式，所述壳体包括罩筒以及上法兰和下法兰。罩筒呈筒状结构，上法兰和下法兰分别封闭所述罩的顶部筒口和底部筒口；其中，所述罩筒与所述上法兰和所述下法兰共同界定出所述真空腔体。根据本公开的其中一个实施方式，所述升降机构包括套体以及螺杆。套体设于所述壳体顶部且具有沿竖直方向开设的螺孔。螺杆穿设于所述螺孔并与所述套体螺纹配合，所述螺杆具有顶端和底端，所述顶端向上伸出于所述套体，所述底端向下伸入所述真空腔体并连接于所述压板的中心位置。其中，所述升降机构被配置为通过旋转所述螺杆，而使所述螺杆带动所述压板升降。根据本公开的其中一个实施方式，所述螺杆的底端通过轴承可旋转地连接于所述压板，所述升降机构还包括至少一根导杆，所述导杆竖直设于所述真空腔体并穿设于所述压板，所述导杆被配置为在所述压板随所述螺杆升降时对所述压板导向。根据本公开的其中一个实施方式，所述螺杆的顶端设有旋钮。根据本公开的其中一个实施方式，所述压板的底部设有凹槽结构，所述石墨烯薄膜的周缘固定于所述凹槽结构的槽口。根据本公开的其中一个实施方式，所述凹槽结构的槽口尺寸大于所述支撑凸台的尺寸。根据本公开的另一个方面，一种真空石墨烯转移方法，用以将石墨烯薄膜转移至目标基底，包括真空石墨烯转移装置；将所述石墨烯薄膜固定在所述压板底部；将所述目标基底固定在所述支撑凸台上；对所述壳体抽真空形成所述真空腔体；利用所述加热装置加热所述目标基底；调节所述升降机构使所述压板下降，直至所述压板接触于所述支撑凸台，使得所述石墨烯薄膜转移至所述目标基底。根据本公开的其中一个实施方式，所述真空腔体的真空度小于等于1000Pa。根据本公开的其中一个实施方式，所述加热装置加热所述目标基底的加热时间为8-12分钟。根据本公开的其中一个实施方式，所述压板接触所述支撑凸台需保持4-6分钟。由上述技术方案可知，本公开提出的真空石墨烯转移装置和方法的优点和积极效果在于：本公开提出的真空石墨烯转移装置，包括壳体、升降机构、支撑凸台以及加热装置。压板可以升降地设置在真空腔体内，石墨烯薄膜固定在压板的底部，目标基底固定在支撑凸台上，加热装置设置在真空腔体内并连接在支撑凸台，升降机构将石墨烯薄膜下压至目标基底上，并通过加热装置加热。据此，本公开能够提高石墨烯转移的完整度，同时降低了石墨烯水氧掺杂，具有重要的应用价值。附图说明通过结合附图考虑以下对本公开的优选实施方式的详细说明，本公开的各种目标、特征和优点将变得更加显而易见。附图仅为本公开的示范性图解，并非一定是按比例绘制。在附图中，同样的附图标记始终表示相同或类似的部件。其中：图1是根据一示例性实施方式示出的一种真空石墨烯转移装置的结构示意图。图2A是根据一个实施方式示出的真空石墨烯转移装置的真空腔体的结构示意图。图2B是图2A另一使用状态的真空腔体的结构示意图。图3是根据一个实施方式示出的压板的结构示意图。图4是根据一实施方式示出的真空石墨烯转移装置的结构示意图。图5A是根据另一实施方式示出的压板的俯视图。图5B是根据另一实施方式示出的加热装置的俯视图。图6是根据另一实施方式示出的真空石墨烯转移装置的结构示意图。其中，附图标记说明如下：100.真空石墨烯转移装置；110.壳体；111.真空腔体；121.罩筒；122.上法兰；1221.进气阀门；1222.抽气阀门；123.下法兰；1231.引线口；120.升降机构；121.压板；1211.凹槽结构；122.套体；123.螺杆；124.轴承；125.导杆；130.支撑凸台；131.目标基底；140.加热装置；150.旋钮；具体实施方式体现本公开特征与优点的典型实施例将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本公开能够在不同的实施例上具有各种的变化，其皆不脱离本公开的范围，且其中的说明及附图在本质上是作说明之用，而非用以限制本公开。在对本公开的不同示例性实施方式的下面描述中，参照附图进行，所述附图形成本公开的一部分，并且其中以示例方式显示了可实现本公开的多个方面的不同示例性结构、系统和步骤。应理解，可以使用部件、结构、示例性装置、系统和步骤的其他特定方案，并且可在不偏离本公开范围的情况下进行结构和功能性修改。而且，虽然本说明书中可使用术语“上端部”、“下端部”、“之间”、“侧”等来描述本公开的不同示例性特征和元件，但是这些术语用于本文中仅出于方便，例如根据附图中所述的示例的方向。本说明书中的任何内容都不应理解为需要结构的特定三维方向才落入本公开的范围内。真空石墨烯转移装置实施方式一参阅图1，图1中代表性地示出了能够体现本公开的原理的真空石墨烯转移装置在该示例性实施方式中，本公开提出的真空石墨烯转移装置是以石墨烯薄膜转移至目标基底为例进行说明的。本领域技术人员容易理解的是，为将真空石墨烯转移装置应用于其他领域，而对下述的具体实施方式做出多种改型、添加、替代、删除或其他变化，这些变化仍在本公开提出的真空石墨烯转移装置的原理范围内。如图1所示，在本实施方式中，真空石墨烯转本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种真空石墨烯转移装置，用以将石墨烯薄膜转移至目标基底，所述真空石墨烯转移装置包括：壳体，内部具有真空腔体；升降机构，设于所述壳体并包括可升降地设于所述真空腔体内的压板，所述石墨烯薄膜固定于所述压板底部；支撑凸台，设于所述真空腔体内且位于所述压板下方，所述目标基底固定于所述支撑凸台上；以及加热装置，设于所述真空腔体内且连接于所述支撑凸台，所述加热装置被配置为通过所述支撑凸台加热所述目标基底；其中，所述真空石墨烯转移装置被配置为，通过所述升降机构将石墨烯薄膜下压至所述目标基底上，并通过所述加热装置加热，将所述石墨烯薄膜转移至所述目标基底。
【技术特征摘要】
1.一种真空石墨烯转移装置，用以将石墨烯薄膜转移至目标基底，所述真空石墨烯转移装置包括：壳体，内部具有真空腔体；升降机构，设于所述壳体并包括可升降地设于所述真空腔体内的压板，所述石墨烯薄膜固定于所述压板底部；支撑凸台，设于所述真空腔体内且位于所述压板下方，所述目标基底固定于所述支撑凸台上；以及加热装置，设于所述真空腔体内且连接于所述支撑凸台，所述加热装置被配置为通过所述支撑凸台加热所述目标基底；其中，所述真空石墨烯转移装置被配置为，通过所述升降机构将石墨烯薄膜下压至所述目标基底上，并通过所述加热装置加热，将所述石墨烯薄膜转移至所述目标基底。2.根据权利要求1所述的真空石墨烯转移装置，其特征在于，所述壳体包括：罩筒，呈筒状结构；以及上法兰和下法兰，分别封闭所述罩的顶部筒口和底部筒口；其中，所述罩筒与所述上法兰和所述下法兰共同界定出所述真空腔体。3.根据权利要求2所述的真空石墨烯转移装置，其特征在于，所述真空腔体的真空度小于或等于1000Pa。4.根据权利要求1所述的真空石墨烯转移装置，其特征在于，所述升降机构包括：套体，设于所述壳体顶部且具有沿竖直方向开设的螺孔；以及螺杆，穿设于所述螺孔并与所述套体螺纹配合，所述螺杆具有顶端和底端，所述顶端向上伸出于所述套体，所述底端向下伸入所述真空腔体并连接于所述压板的中心位置；其中，所述升降机构被配置为通过旋转所述螺杆，而使所述螺杆带动所述压板升降。5.根据权利要求4所述的真空石墨烯转移装置，其特征在于，所述螺杆的顶端设有旋钮，所述螺杆的底端通过轴...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘忠范，彭海林，李杨立志，孙禄钊，张金灿，贾开诚，刘晓婷，
申请(专利权)人：北京石墨烯研究院，北京大学，
类型：发明
国别省市：北京,11
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。