石墨烯介质层异质结构的制作方法技术

技术编号:22566962 阅读:46 留言:0更新日期:2019-11-16 12:51
本发明专利技术适用于石墨烯材料技术领域,提供了一种石墨烯介质层异质结构的制作方法,包括:获取多块石墨烯介质层薄膜,并将多块石墨烯介质层薄膜置于去离子水中清洗;通过预设衬底在去离子水中旋转的方式将任一块石墨烯介质层薄膜缠绕在预设衬底上,得到石墨烯介质层异质结构样品;晾干石墨烯介质层异质结构样品;采用获得石墨烯介质层异质结构样品的方式继续在预设衬底上的晾干的石墨烯介质层异质结构样品外缠绕其余石墨烯介质层薄膜,直至得到预设层数的石墨烯介质层异质结构。本发明专利技术通过预设衬底在去离子水中旋转的方式获得预设层数的石墨烯介质层异质结构,极大的提高了石墨烯介质层异质结构的制作效率,简化了其制作流程。

Fabrication of graphene dielectric layer heterostructure

The invention is applicable to the technical field of graphene materials, and provides a method for making graphene dielectric layer heterostructure, including: obtaining a plurality of graphene dielectric layer films, placing the plurality of graphene dielectric layer films in deionized water for cleaning; winding any piece of graphene dielectric layer film on a preset substrate by rotating the preset substrate in deionized water to obtain a stone The graphene dielectric layer heterostructure samples are dried; the graphene dielectric layer heterostructure samples are obtained by drying the graphene dielectric layer heterostructure samples on the preset substrate, and the rest of the graphene dielectric layer films are wound outside the dried graphene dielectric layer heterostructure samples until the preset number of graphene dielectric layer heterostructures are obtained. The invention obtains a preset number of layers of graphene dielectric layer heterostructure by rotating the preset substrate in deionized water, greatly improving the production efficiency of graphene dielectric layer heterostructure, and simplifying the production process.

【技术实现步骤摘要】
石墨烯介质层异质结构的制作方法
本专利技术属于石墨烯材料
,尤其涉及一种石墨烯介质层异质结构的制作方法。
技术介绍
石墨烯介质层异质结构是指多层的石墨烯与介质层间隔设置构成的结构,可以应用在电子器件的许多方面,特别是在光电传感器、光电探测器以及太赫兹放大器等领域,这种结构将每个单层石墨烯的效果累加起来进而达到信号的增强。目前石墨烯介质层异质结构是采用转移一层石墨烯生长一层介质层的方法制作的,这种制作方法步骤繁琐,耗时长,所制作的石墨烯介质层异质结构层数较少,如何提高石墨烯介质层异质结构的制作效率,在短时间内制作具有几十层甚至上百层的石墨烯介质层异质结构成为亟待解决的问题。
技术实现思路
有鉴于此,本专利技术实施例提供了一种石墨烯介质层异质结构的制作方法,以解决现有技术中制作的石墨烯介质层异质结构层数较少,制作效率较低的问题。本专利技术实施例提供了一种石墨烯介质层异质结构的制作方法,包括:获取多块石墨烯介质层薄膜,并将所述多块石墨烯介质层薄膜置于去离子水中清洗;通过预设衬底在去离子水中旋转的方式将任一块石墨烯介质层薄膜缠绕在所述预设衬底上,得到石墨烯介质层异质结构样品;晾干所述石墨烯介质层异质结构样品;采用获得所述石墨烯介质层异质结构样品的方式继续在所述预设衬底上的晾干的石墨烯介质层异质结构样品外缠绕其余石墨烯介质层薄膜,直至得到预设层数的石墨烯介质层异质结构。可选的,所述获取多块石墨烯介质层薄膜,包括:利用化学气相沉积法在金属衬底上生长单层石墨烯,获得金属衬底石墨烯;在所述金属衬底石墨烯表面旋涂光刻胶,获得第一样品;去除所述第一样品的背面上未旋涂光刻胶的石墨烯,获得第二样品;腐蚀掉所述第二样品的金属衬底,获得所述石墨烯介质层薄膜。可选的,所述去除所述第一样品的背面上未旋涂光刻胶的石墨烯,包括:使用氧等离子体去除所述第一样品的背面上未旋涂光刻胶的石墨烯。可选的,所述腐蚀掉所述第二样品的金属衬底,包括:使用金属腐蚀液腐蚀掉所述第二样品的金属衬底。可选的,所述金属腐蚀液为过硫酸铵或三氯化铁。可选的,所述金属衬底为铜、镍、铜镍合金、铂或金中的任一种。可选的,所述晾干所述石墨烯介质层异质结构样品,包括:在氮气环境下或烘箱中,对所述石墨烯介质层异质结构样品晾干预设时间,其中所述预设时间大于6小时。可选的,所述预设衬底为柔性衬底或刚性衬底。可选的,所述柔性衬底为聚脂薄膜、聚酰亚胺薄膜或柔性玻璃;所述刚性衬底为硅片或石英。可选的,所述预设衬底的长度为5cm~10cm;所述预设衬底的宽度为1mm~5mm;所述预设衬底的厚度为50μm~5mm。本专利技术实施例通过预设衬底在去离子水中旋转的方式将所获得的石墨烯介质层薄膜缠绕在预设衬底上,来获得预设层数的石墨烯介质层异质结构;石墨烯介质层薄膜在预设衬底上缠绕一圈即预设衬底在水中旋转一次可以获得两层的石墨烯介质层异质结构,旋转多次即可获得想要的预设层数的石墨烯介质层异质结构,由于预设衬底在去离子水中旋转的速度很快,因此此种方法可以很快获得几十层甚至上百层的石墨烯介质层异质结构,极大的提高了石墨烯介质层异质结构的制作效率,简化了其制作流程。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例提供的石墨烯介质层异质结构的制作方法的流程示意图;图2是本专利技术实施例提供的采用去离子水清洗石墨烯介质层薄膜的示意图;图3(1)是本专利技术实施例提供的石墨烯介质层薄膜的制作方法的流程示意图;图3(2)是本专利技术实施例提供的在金属衬底上生长石墨烯和介质层的结构示意图;图4是本专利技术实施例提供的预设衬底在水中旋转获取石墨烯介质层异质结构的操作示意图;图5是本专利技术实施例提供的石墨烯介质层异质结构的剖面结构示意图。图中:1-金属衬底;2-石墨烯;3-介质层;4-预设衬底;5-去离子水。具体实施方式以下描述中,为了说明而不是为了限定,提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节,以便透彻理解本专利技术实施例。然而,本领域的技术人员应当清楚,在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本专利技术。在其它情况中,省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明,以免不必要的细节妨碍本专利技术的描述。为了说明本专利技术所述的技术方案,下面通过具体实施例来进行说明。参见图1,本专利技术实施例提供的一种石墨烯介质层异质结构的制作方法,包括:步骤S101,获取多块石墨烯介质层薄膜,并将多块石墨烯介质层薄膜置于去离子水中清洗。其中,根据实际需要获取预设长度的石墨烯介质层薄膜,以便于后续在预设衬底上缠绕时可以获得需要的预设层数的石墨烯介质层异质结构。可选的,参见图2,将石墨烯介质层薄膜置于去离子水5中清洗,一般将多块石墨烯介质层薄膜置于去离子水5中清洗三次,本专利技术实施例中对石墨烯介质层薄膜在去离子水中清洗的次数不做限定,可以是三次,也可以根据实际情况确定,以清洗掉腐蚀金属衬底的腐蚀液为准,并避免对石墨烯造成污染。可选的,参见图3(1),获取多块石墨烯介质层薄膜,可以包括:步骤S201:利用化学气相沉积法在金属衬底上生长单层石墨烯,获得金属衬底石墨烯。可选的,金属衬底可以为铜、镍、铜镍合金、铂或金中的任一种。步骤S202:在金属衬底石墨烯表面旋涂光刻胶,获得第一样品。其中,在金属衬底石墨烯表面旋涂的光刻胶即为后续制作得到的石墨烯介质层薄膜中的介质层。可选的,介质层可以为柔性光刻胶或其他柔性介质层,柔性光刻胶可以为聚甲基丙烯酸甲酯电子束胶(PolyMethylMethacrylate,PMMA)或聚二甲基硅氧烷(PolyDimethylSiloxane,PDMS),其他柔性介质层可以为氧化铝、氧化铬或氮化硅等,采用柔性介质层可以获得柔性的石墨烯介质层薄膜,以便于后续石墨烯介质层薄膜在预设衬底上缠绕。其中,PMMA是一种聚合体,俗称有机玻璃或亚克力,具有高透明度,通常用作玻璃的替代材料。PMMA聚合体由单体聚合而成,形成PMMA聚合体的原子间共价键可以被高能辐射打破,因此,PMMA对波长为1nm或更短的射线以及20keV或更高能量的电子辐射敏感,基于这种光敏特性,PMMA或类似的聚合物可以用作光刻工艺中的光刻胶,即称作PMMA电子束胶。其中,PDMS聚二甲基硅氧烷可制备成乳液,俗称有机硅乳液,具有良好的耐高低温性、高度的疏水性、良好的透气性、优异的耐候性、防潮、绝缘性、生理惰性、耐腐蚀剂性以及耐辐射性等,可用作胶黏剂或用于金属清洗和光敏材料等方面。可选的,本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种石墨烯介质层异质结构的制作方法,其特征在于,包括:/n获取多块石墨烯介质层薄膜,并将所述多块石墨烯介质层薄膜置于去离子水中清洗;/n通过预设衬底在去离子水中旋转的方式将任一块石墨烯介质层薄膜缠绕在所述预设衬底上,得到石墨烯介质层异质结构样品;/n晾干所述石墨烯介质层异质结构样品;/n采用获得所述石墨烯介质层异质结构样品的方式继续在所述预设衬底上的晾干的石墨烯介质层异质结构样品外缠绕其余石墨烯介质层薄膜,直至得到预设层数的石墨烯介质层异质结构。/n

【技术特征摘要】
1.一种石墨烯介质层异质结构的制作方法,其特征在于,包括:
获取多块石墨烯介质层薄膜,并将所述多块石墨烯介质层薄膜置于去离子水中清洗;
通过预设衬底在去离子水中旋转的方式将任一块石墨烯介质层薄膜缠绕在所述预设衬底上,得到石墨烯介质层异质结构样品;
晾干所述石墨烯介质层异质结构样品;
采用获得所述石墨烯介质层异质结构样品的方式继续在所述预设衬底上的晾干的石墨烯介质层异质结构样品外缠绕其余石墨烯介质层薄膜,直至得到预设层数的石墨烯介质层异质结构。


2.如权利要求1所述的石墨烯介质层异质结构的制作方法,其特征在于,所述获取多块石墨烯介质层薄膜,包括:
利用化学气相沉积法在金属衬底上生长单层石墨烯,获得金属衬底石墨烯;
在所述金属衬底石墨烯表面旋涂光刻胶,获得第一样品;
去除所述第一样品的背面上未旋涂光刻胶的石墨烯,获得第二样品;
腐蚀掉所述第二样品的金属衬底,获得所述石墨烯介质层薄膜。


3.如权利要求2所述的石墨烯介质层异质结构的制作方法,其特征在于,所述去除所述第一样品的背面上未旋涂光刻胶的石墨烯,包括:
使用氧等离子体去除所述第一样品的背面上未旋涂光刻胶的石墨烯。


4.如权利要求2所述的石墨烯介质层异质结构的制作方法,其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员:高学栋冯志红蔚翠何泽召刘庆彬郭建超周闯杰
申请(专利权)人:中国电子科技集团公司第十三研究所
类型:发明
国别省市:河北;13

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