[发明专利]对石墨烯进行后处理的方法和使用该方法制造石墨烯的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种对石墨烯进行后处理的方法和一种使用对石墨烯进行后处理的所述方法来制造石墨烯的方法。

背景技术

当前，在各种纳米技术领域中研究了基于诸如纳米管、钻石、石墨和石墨烯的碳的材料。这些材料可以用在场效应晶体管(FET)、生物传感器、纳米复合物或量子器件中。

石墨烯是二维材料，并且是带隙为零的半导体材料。在过去的几年里，已经了解到关于石墨烯的电特性的各种研究。石墨烯的电特性包括两极超电流、自旋输送和量子空穴效应。当前，石墨烯作为可用于集成基于碳的纳米电子器件的基本单元的材料而受到关注。

随着对石墨烯的关注增加，需要开发一种制造高品质石墨烯的方法。

发明内容

技术问题

本发明提供了一种通过极大地减小电阻来制造具有高电学特性的高品质石墨烯的方法。

本发明还提供了一种大规模制造高品质石墨烯的方法。

问题的解决方案

根据本发明的一方面，提供了一种对石墨烯进行后处理的方法，所述方法包括：提供其上形成有石墨烯的金属薄膜；在石墨烯上设置液相载体；使载体硬化；以及将载体和石墨烯与金属薄膜分离。

可以在根据卷对卷方法沿一定方向传送金属薄膜的同时，执行每个操作。

其上形成有石墨烯的金属薄膜具有板状形状，可以在通过传送单元沿一定方向传送金属薄膜的同时，执行每个操作。

其上形成有石墨烯的金属薄膜可以由围绕其上形成有石墨烯的金属薄膜的框架支撑。

其上形成有石墨烯的金属薄膜可以由布置在与其上形成有石墨烯的表面相反的表面上的基体构件支撑。

设置载体的步骤可以包括：将载体提供到涂覆辊的外表面上，涂覆辊与金属薄膜隔开预定的距离；以及在使涂覆辊旋转的同时，将载体涂覆到金属薄膜上。

设置载体的步骤可以包括将液相载体印刷或涂覆在石墨烯上。

载体可以是从由丙烯酸材料、硅类材料和环氧类材料组成的组中选择的一种。

当载体是从由丙烯酸材料组成的组中选择的一种时，载体可以是PMMA或水溶性丙烯酸树脂。

当载体是从由硅类材料组成的组中选择的一种时，载体是聚二甲基硅氧烷(PDMS)或硅粘结剂。

使载体硬化的步骤可以包括：使用硬化装置来使载体硬化，硬化装置与液相载体隔开预定的距离并向液相载体发出热或光。

将载体和石墨烯与金属薄膜分离的步骤可以包括通过蚀刻来去除金属薄膜。

所述方法还可以包括：在将载体和石墨烯与金属薄膜分离之后，提供保护膜；以及在石墨烯上形成保护膜。

所述方法还可以包括：去除载体。

根据本发明的另一方面，提供了一种制造石墨烯的方法，所述方法包括：使用卷轴将金属薄膜传送到石墨烯形成设备；在金属薄膜上形成石墨烯；将液相载体设置在石墨烯上；使载体硬化；将载体和石墨烯与金属薄膜分离；以及在石墨烯上形成保护膜。

可以在根据卷对卷方法沿一定方向上传送金属薄膜的同时，执行每个操作。

其上形成有石墨烯的金属薄膜具有板状形状，可以在通过传送单元沿一定方向传送金属薄膜的同时，执行每个操作。

设置载体的步骤可以包括：将载体提供到涂覆辊的外表面上，涂覆辊与金属薄膜隔开预定的距离；以及在使涂覆辊旋转的同时，将载体涂覆到金属薄膜上。

载体可以是从由PMMA、水溶性丙烯酸树脂、PDMS、硅粘结剂、水溶性环氧树脂、改性环氧树脂、水溶性聚氨酯树脂、水溶性天然聚合物树脂、水系统粘结剂、可见光硬化粘结剂、红外线硬化粘结剂、电子束硬化粘结剂、PBI粘结剂、聚酰亚胺粘结剂、酰亚胺粘结剂、BMI基粘结剂或热熔粘结剂组成的组中选择的至少一种。

将载体和石墨烯与金属薄膜分离的步骤可以包括通过蚀刻来去除金属薄膜。

所述方法还可以包括：将其上形成有保护膜的石墨烯与载体分离。

分离其上形成有保护膜的石墨烯的步骤可以包括使载体在溶剂中熔化。

分离其上形成有保护膜的石墨烯的步骤可以包括通过将载体浸在容纳于容器中的溶剂中来使载体熔化。

根据本发明的另一方面，提供了一种根据对石墨烯进行后处理的方法或制造石墨烯的方法进行后处理的石墨烯。

本发明的有益效果

根据本发明，因为使用液相载体来形成石墨烯而不施加不必要的压力，所以石墨烯具有大约1,100Ω或更小的表面电阻R。因此，进一步提高了石墨烯的导电率和电学特性。

附图说明