[发明专利]一种转移石墨烯薄膜的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种转移石墨烯薄膜的方法，更具体而言涉及采用粘合剂粘合滚压贴合而转移石墨烯薄膜的方法。

背景技术

石墨烯是碳原子按六角结构紧密堆积成的单原子层二维晶体，载流子的本征迁移率可达2×10⁵cm/(V*S)，在室温下电子传递速度是已知导体中最快的，并且是已知材料中最薄而且最牢固坚硬的材料，由于这些优异的性质使其在电子器件等领域中有着巨大的应用价值。

为了制备石墨烯电子器件，首要的问题是制备出大尺寸、具有优异电学性能的石墨烯薄膜，并转移至合适的目标基底上。

石墨烯薄膜的转移是指将石墨烯从制备基底转移至目标基底上。石墨烯薄膜的转移技术是制备石墨烯薄膜发展的关键因素，理想的转移技术应具有如下特点：在转移过程中能够保持石墨烯完整、无破损；对石墨烯无污染；工艺稳定、可靠，具有较强的适用性和稳定性。

中国专利申请CN102173412A公开了一种利用聚甲基丙烯酸甲酯转移石墨烯的方法，方法步骤为：在模具中倒入聚甲基丙烯酸甲酯溶液，然后将其水平放置，待溶剂甲苯挥发后形成聚甲基丙烯酸甲酯薄膜，然后通过夹子一次叠加玻璃盘、聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜、铜片、石墨烯、聚甲基丙烯酸甲酯薄膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜和玻璃片，叠加后送入120℃的烘箱中烘烤2小时，然后取出上下的玻璃片和聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜。该方法的技术效果为：在制备聚甲基丙烯酸甲酯薄膜过程中，不使用甩胶机等机械手段的辅助，节能环保，而且模具可以重复使用，节省成本；由于聚甲基丙烯酸甲酯薄膜的尺寸不受限制，从而使得石墨烯薄膜的转移尺寸也不受限制。

中国专利申请CN102592973A公开了一种大面积石墨烯的转移方法，先将金属基底上的石墨烯薄膜用腐蚀溶液削弱石墨烯薄膜与铜基底之间的粘合力，水洗后将其置入水中，使与石墨烯薄膜接触的一侧有一定厚度的水，放入冷冻室使水结冰，分离石墨烯冰层并转移至目标基底，冰融化后就实现了石墨烯的转移。本发明采用冰为载体，方法简单，省去现有方法中的涂胶、溶解金属、除胶等繁杂的步骤；避免了现有方法中有机胶残留和金属溶解液对石墨烯造成的污染，适于石墨烯薄膜大规模的应用和生产。

发明内容

针对现有技术中制备大尺寸的石墨烯薄膜的问题，本发明提供采用粘合剂粘合滚压贴合转移石墨烯薄膜的方法，所述方法包括如下步骤：

a.在目标载体上涂抹一种粘合剂；

b.将目标载体涂抹有粘合剂的一侧与石墨烯生长基体上有石墨烯的一侧滚压贴合；

c.剥离石墨烯生长基体；

d.得到石墨烯与目标载体的复合结构。

所述方法实现了连续转移石墨烯薄膜，特别是连续转移较大面积的石墨烯薄膜，转移后石墨烯薄膜质量高。

附图说明

图1为生长基体和石墨烯层示意图。

图2为目标载体和粘合剂层示意图。

图3为生长基体和石墨烯层与目标载体和粘合剂层滚压贴合过程示意图。

图4为生长基体和石墨烯层与目标载体和粘合剂层滚压贴合后的示意图。

图5为剥离生长基体后的示意图。

图6为实施例1转移前附着在铜箔上的石墨烯薄膜的扫描电镜形貌图。

图7为实施例1转移前附着在铜箔上的石墨烯薄膜的拉曼图谱。

图8为实施例1转移后在PET膜上的石墨烯薄膜的扫描电镜形貌图。

图9为实施例1转移后在PET膜上的石墨烯薄膜的拉曼图谱。

具体实施方式

通过以下参考附图的描述进一步详细解释本发明，但以下描述仅用于使本发明所属技术领域的普通技术人员能够更加清楚地理解本发明的原理和实质，并不意味着对本发明进行任何形式的限制。附图中相同的或相对应的部件或特征用相同的标记数表示。

在本发明中，如无相反说明，则所有操作、测量、计量均在室温、常压进行；涉及含量或比例时，如无相反说明，则均基于重量计。

本发明提供一种采用粘合剂粘合滚压贴合转移石墨烯薄膜的方法，所述方法包括如下步骤：

a.在目标载体上涂抹一种粘合剂；

b.将目标载体涂抹有粘合剂的一侧与石墨烯生长基体上有石墨烯的一侧滚压贴合；

c.剥离石墨烯生长基体；

d.得到石墨烯与目标载体的复合结构。

以下对本发明方法的各步骤作进一步详细说明如下：