[发明专利]一种用屏幕膜和覆膜机叠加转移大面积石墨烯的方法

说明书

技术领域

本发明涉及石墨烯的转移方法，尤其是涉及累加转移大面积石墨烯的方法。

背景技术

2004年，石墨烯横空出世，轰动世界。如今对石墨烯的研究热度依然不减。制备出高质量的石墨烯只是石墨烯合成上的发展与进步，要使石墨烯真正在应用领域有所突破，那么石墨烯合成后如何从铜箔基底上将石墨烯无损的转移下来也是一个重要的环节，因为只有将石墨烯转移至与器件相匹配的目标基底上，石墨烯才能很好地应用于器件，器件的最终性能取决于由此得到的石墨烯的优劣，因此，石墨烯的发展应用及前景与其转移技术是密不可分的。但是，目前石墨烯的转移技术还不够完善，这就在一定程度上限制了石墨烯的应用和发展。以铜箔为基底的石墨烯的转移方法主要包括：1.“湿法刻蚀”转移法：此方法难以转移较大面积石墨烯，且在累加转移多层的时候容易脱落；2.“roll-to-roll”转移法：此方法热释放胶带的胶残存比较严重，会破坏石墨烯的性能，另外对操作人员的技术要求较高，操作不当会使石墨烯部分不能释放，导致转移的石墨烯破裂，影响石墨烯的完整性；在累加多层转移的时候，由于残存胶的现象，使得转移的层数越多残存胶越多，对石墨烯的洁净度有很大影响；3.“电化学转移”法，又称鼓泡发：此方法不能转移大面积石墨烯，且其要作为电极的一端，转移的完整性不好；此外，本方法不能累加转移石墨烯，只能转移一次；4.“干法转移”法:此方法很难实现较大面积的转移，且干法转移最大的弊端就是完整性很差，很难得到大面积较完整的石墨烯；此外，本方法也不能实现累加转移石墨烯，只能转移一次）。

发明内容

本发明是为避免上述现有技术所存在的不足之处，提供一种用屏幕膜和覆膜机叠加转移大面积石墨烯的方法，以期可以无损的多次叠加转移石墨烯。

本发明为解决技术问题采用如下技术方案：

本发明用屏幕膜和覆膜机叠加转移大面积石墨烯的方法，其特点在于按如下步骤进行：

a、将上表面生长有石墨烯的铜箔剪裁至面积不大于100cm×100cm，将面积不小于所述铜箔的屏幕膜覆盖在所述铜箔的上表面；用覆膜机的滚轴在所述屏幕膜上加压，使屏幕膜粘附在铜箔上表面的石墨烯上，形成铜箔/石墨烯/屏幕膜的复合结构；

b、将所述铜箔/石墨烯/屏幕膜的复合结构以所述屏幕膜朝上放入铜箔刻蚀液中刻蚀，去除铜箔基底，形成漂浮在铜箔刻蚀液表面的石墨烯/屏幕膜的复合层；然后将所述石墨烯/屏幕膜的复合层转移到去离子水中清洗并在室温下自然晾干，晾干时间不少于10分钟。

c、将石墨烯/屏幕膜的复合层以石墨烯朝下放在目标基底上，将覆膜机加热到120℃-160℃，用覆膜机的滚轴将石墨烯/屏幕膜的复合层和目标基底滚压在一起，石墨烯与屏幕膜分离并转移到目标基底上，调整覆膜机的滚轴速度使滚压过程的时间为20-100秒；

d、以转移有一层石墨烯的目标基底作为第二次转移的目标基底，重复步骤a、b和c，在目标基底的一层石墨烯上覆盖第二层石墨烯，依次类推，直至在目标基底上转移n层石墨烯，n不大于15。

本发明用屏幕膜和覆膜机叠加转移大面积石墨烯的方法，其特点也在于：

所述覆膜机为硅胶滚轴的覆膜机或硅胶滚轴的塑封机。

所述铜箔刻蚀液为质量浓度为1%-20%的过硫酸铵的水溶液。

所述目标基底为氧化硅基底、硅基底、PET基底或玻璃基底。

与已有技术相比，本发明有益效果体现在：

1、本发明通过屏幕膜和覆膜机实现了石墨烯的大面积转移，且通过重复操作可以在目标基底上叠加转移多层石墨烯，方法简单易于操作，且所使用的仪器价格低廉；

2、本发明方法转移的石墨烯表面完整性好。

附图说明

图1为本发明实施例1在PET基底上转移1层石墨烯的照片；

图2为本发明实施例2在氧化硅基底上转移12层石墨烯的照片。

具体实施方式

实施例1

本实施例用屏幕膜和覆膜机在PET基底上叠加转移了1层大面积石墨烯，具体步骤为：

a、将上表面生长有石墨烯的铜箔剪裁至面积为7cm×10cm，将面积为8cm×12cm的屏幕膜覆盖在铜箔的上表面；用覆膜机的滚轴在屏幕膜上加压，使屏幕膜粘附在铜箔上表面的石墨烯上，形成铜箔/石墨烯/屏幕膜的复合结构；铜箔可以根据需要剪裁成任意大小。