[发明专利]制备碳薄膜的方法、包含碳薄膜的电子器件和电化学器件

权利要求书

1.制备碳薄膜的方法，该方法包括：

通过使用涂覆工艺在基底上形成聚合物层；

在所述聚合物层上形成保护层；和

对所述基底进行热处理以在所述基底上形成碳薄膜。

2.权利要求1的方法，其中所述基底包括硅、氧化硅、金属箔、不锈钢、金属氧化物、高序热解石墨(HOPG)、六方氮化硼(h-BN)、c-面蓝宝石晶片、硫化锌(ZnS)、聚合物基底、或上述的至少两种的组合。

3.权利要求1的方法，其中所述聚合物层的聚合物包括包含碳和氢、具有600℃或更低的热分解温度、并且包含非共轭主链的绝缘聚合物。

4.权利要求1的方法，其中所述聚合物层的聚合物包括选自以下式1表示的重复单元、以下式2表示的重复单元、以及以下式3表示的重复单元的至少一种：

式1                                                式2

式3

其中Y₁是N或C(R₁₁)；

Y₂是O、S、N(R₁₂)、或C(R₁₃)(R₁₄)；

Y₃和Y₄各自独立地是N或C(R₁₅)；

R₁-R₁₀各自独立地选自氢原子(H)、硝基基团(-NO₂)、氰基基团(-CN)、羟基基团(-OH)、羧基基团(-COOH)、卤素原子、取代或未取代的C₁-C₃₀烷基基团、取代或未取代的C₁-C₃₀烷氧基基团、取代或未取代的C₆-C₃₀芳基基团、取代或未取代的C₆-C₃₀芳烷基基团、取代或未取代的C₆-C₃₀芳氧基基团、取代或未取代的C₂-C₃₀杂芳基基团、取代或未取代的C₂-C₃₀杂芳烷基基团、取代或未取代的C₂-C₃₀杂芳氧基基团、取代或未取代的C₅-C₂₀环烷基基团、取代或未取代的C₂-C₃₀杂环烷基基团、取代或未取代的C₁-C₃₀烷基酯基团、取代或未取代C₆-C₃₀芳基酯基团、取代或未取代的C₂-C₃₀杂芳基酯基团、和N(Q₁)(Q₂)，其中Q₁-Q₂各自独立地选自氢原子、C₁-C₃₀烷基基团、C₆-C₃₀芳基基团和C₂-C₃₀杂芳基基团；

A₁是取代或未取代的C₆-C₃₀芳基基团或者取代或未取代的C₂-C₃₀杂芳基基团；和

*是与相邻重复单元的结合部位。

5.权利要求3的方法，其中所述聚合物包括式1表示的重复单元，其中Y₁是N。

6.权利要求3的方法，其中所述聚合物包括式2表示的重复单元，其中Y₂是O。

7.权利要求3的方法，其中所述聚合物包括式3表示的重复单元，其中A₁是取代或未取代的苯基、取代或未取代的萘基，或者取代或未取代的吡啶基。

8.权利要求1的方法，其中形成所述聚合物层包括通过使用涂覆工艺将包括聚合物和溶剂的第一混合物或者包括聚合物前体和溶剂的第二混合物提供至所述基底。

9.权利要求1的方法，其中所述保护层包括具有800℃或更高熔点的材料。