基于金属铬牺牲层的石墨烯转移方法技术

本发明专利技术属于化学气相沉积法石墨烯转移技术领域，具体涉及一种基于金属铬牺牲层的石墨烯转移方法。针对现有石墨烯转移方法中容易造成聚甲基丙烯酸甲酯残留，并且使用的贵金属成本高的问题，本发明专利技术提供了一种基于金属铬牺牲层的石墨烯转移方法，包括如下步骤：a、在金属基底上生长石墨烯；b、正面沉积一层金属铬；c、将聚甲基丙烯酸甲酯旋涂到正面上，加热固化；d、背面放入轰击等离子体的装置，抽真空后轰击等离子体；e、正面朝上加入蚀刻溶液中，蚀刻掉金属基底；f、去除聚甲基丙烯酸甲酯；g、去除铬金属层。本发明专利技术首次采用金属铬沉积作为牺牲层进行石墨烯转移，铬金属膜的结合力较强，能减少聚甲基丙烯酸甲酯残留，转移效果更好。转移效果更好。

【技术实现步骤摘要】
基于金属铬牺牲层的石墨烯转移方法


[0001]本专利技术属于化学气相沉积法石墨烯转移
，具体涉及一种基于金属铬牺牲层的石墨烯转移方法。

技术介绍

[0002]石墨烯作为二维材料的代表，因其优异的性能在很多领域具有巨大的应用前景。目前，性能优越性状稳定的石墨烯薄膜多采用化学气相沉积(CVD)法在Cu箔上制备得到。这种方法制备的石墨烯薄膜需要被转移到目标基底上进行后续应用，而转移过程会对石墨烯造成污染或破坏，进而影响石墨烯的性质及器件的性能。如何减少或避免污染，实现石墨烯薄膜的洁净转移，是石墨烯转移研究的重要方向。
[0003]石墨烯转移技术有很多，其中湿法转移主要是利用刻蚀液将金属衬底刻蚀掉，这种转移方法需要支撑膜的辅助来完成石墨烯的转移，其中最为常见的支撑膜为聚甲基丙烯酸甲酯。在转移过程中聚甲基丙烯酸甲酯直接接触石墨烯，难以清除聚甲基丙烯酸甲酯。而导致本征聚甲基丙烯酸甲酯残留的原因是因为聚甲基丙烯酸甲酯的吸附能较大，导致聚甲基丙烯酸甲酯与石墨烯薄膜之间的结合力强，并且由于其长链结构，可导致石墨烯缺陷位置的碳原子发生从sp2到sp3本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于金属铬牺牲层的石墨烯转移方法，其特征在于，包括如下步骤：a、采用化学气相沉积法在金属基底上生长石墨烯，得到第一样片；b、在第一样片正面沉积一层金属铬，得到第二样片；所述的沉积采用平面磁控溅射技术进行沉积；c、将聚甲基丙烯酸甲酯旋涂到第二样片的正面上，加热固化后得到第三样片；d、将第三样片的背面放入轰击等离子体的装置，抽真空后轰击等离子体，轰击结束得到第四样片；e、将第四样片正面朝上加入蚀刻溶液中，蚀刻掉金属基底清洗后得到第五样片；f、将第五样片中的聚甲基丙烯酸甲酯去除，得到第六样片；g、将第六样片中的铬金属层去除。2.根据权利要求1所述的基于金属铬牺牲层的石墨烯转移方法，其特征在于：步骤a所述的金属基底为铜、镍、铂、钴、铁、钼、钌或铱中的一种。3.根据权利要求1所述的基于金属铬牺牲层的石墨烯转移方法，其特征在于：步骤a所述的石墨烯为单层石墨烯、双层石墨烯或多层石墨烯。4.根据权利要求1所述的基于金属铬牺牲层的石墨烯转移方法，其特征在于：步骤b所述的平面磁控溅射技术的具体操作步骤为：全程采用单一靶放电模式进行，系统抽真空，以氩气作为溅射气体冲入真空腔室中，于靶电流0.5A条件下进行10min的离子清洗；以0.3A/min的增速逐渐将靶电流从0.5A升至2A，进行过渡层的沉积；之后保持靶电流2A，沉积1
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30min，进行铬镀层的沉积；沉积后进行退火，将沉积好的薄膜试样放入GSL
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1400X型管式炉中，通氩气，退火温度为500
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2000℃，退火时间为0.5
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1h。5.根据权利要求4所述的基于金属铬牺牲层的石墨烯转移方法，其特征在于：满足下述至少一项：所述的单一靶放电模式的靶材尺寸为200mm
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230mm，工件架旋转速度为1
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10...

【专利技术属性】
技术研发人员：李炜康，潘登，侯伟盛，
申请(专利权)人：深圳前海石墨烯产业有限公司，
类型：发明
国别省市：