[发明专利]一种石墨烯的转移装置及转移方法

权利要求书

1.一种石墨烯的转移装置，其包括至少一个透气的转移壁，所述转移壁与转移装置的其它壁一起构成腔体，所述腔体具有至少一个腔体内气压的控制装置，优选地，所述转移装置的一部分或全部由惰性材料制成。

2.如权利要求1所述的转移装置，其中所述至少一个透气的转移壁包括由至少一个透气层构成的透气部分，所述透气层优选为由透气材料构成的透气膜（例如多孔膜）或由非透气材料构成的多孔膜。

3.如权利要求2所述的转移装置，其中所述透气层可以为一层或多层，当其为多层时，不同透气层之间的厚度可以相同或不同；优选地，所述透气层的厚度各自独立地为50μm至5mm；同一多孔膜的孔径，以及当多孔膜为多层时不同多孔膜的孔径之间可以相同或不同，并且各自独立地优选为20nm至5mm。

4.如权利要求1-3任一项所述的转移装置，其中所述转移装置包括至少一个向腔体内通入流体的装置，所述流体优选为水或其它惰性的有机或无机溶剂，特别优选去离子水。

5.如权利要求1-4任一项所述的转移装置，其中所述转移装置的转移壁上还设置有密封装置，例如法兰、密封圈、密封胶和/或密封带，所述密封装置优选由惰性材料，例如金属或聚合物（如塑料、橡胶）制成。

6.一种将石墨烯转移至衬底上的方法，包括以下步骤：

1）用化学气相沉积法在第一衬底表面生长石墨烯薄膜；

2）在所得的第一衬底上的石墨烯薄膜表面涂覆有机物以形成表面涂覆有机物薄膜的石墨烯薄膜；

3）将步骤2）中得到的第一衬底上的表面涂覆有机物薄膜的石墨烯薄膜放置于如权利要求1-5任一项所述的转移装置的转移壁外表面上，使第一衬底上表面涂覆有机物薄膜的石墨烯薄膜一侧面向转移壁；

4）将放置于转移壁上的第一衬底和石墨烯薄膜浸入腐蚀液以使第一衬底腐蚀；

5）将表面涂覆有机物薄膜的石墨烯薄膜转移至第二衬底上；

其中，在步骤3）中或步骤3）之后且步骤4）之前使腔体内形成负压；并且

优选地，所述第一和第二衬底可以相同或不同，所述第一和第二衬底各自独立地选自金属（例如镍、铜）、非金属（例如玻璃、有机玻璃、碳化硅、硅、二氧化硅、聚合物如塑料）和/或半导体衬底；

优选地，步骤2）中的有机物可以为以下聚合物的一种、两种或者多种混合物：聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、聚二甲基硅氧烷（PDMS）、聚丙烯（PP）、环氧树脂类聚乙烯（PE）、聚苯乙烯（PS）、ABS塑料、聚氯乙烯（PVC）、聚甲醛（POM）、聚碳酸酯（PC）、酚醛塑料、聚氨酯塑料、环氧树脂、不饱和聚酯塑料、呋喃塑料、有机硅树脂、丙烯基树脂（例如聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA））等及其改性树脂等聚合物。

7.如权利要求6所述的方法，其中在步骤2）之后（例如在步骤2）之后且步骤3）之前）通过例如刻蚀或机械摩擦法去除第一衬底上没有涂覆有机物薄膜的另一面的石墨烯。

8.如权利要求6-7任一项所述的方法，其中在步骤3）中，将步骤2）中得到的第一衬底上表面涂覆有机物薄膜的石墨烯薄膜放置于所述转移装置的转移壁外表面上，然后通过在腔体内形成负压来将第一衬底连同石墨烯薄膜固定，或者如果需要，使用密封装置密封，然后通过该密封装置和在腔体内形成负压来将石墨烯薄膜固定。

9.如权利要求6-8任一项所述的方法，其中在步骤5）中，通过正压和/或将流体喷至有机物薄膜的表面从而使表面涂覆有机物薄膜的石墨烯薄膜释放至衬底上。

10.如权利要求6-9任一项所述的方法，其中在步骤5）之后，用溶剂将涂覆的有机物薄膜除去，所述溶剂优选有机溶剂，例如丙酮、甲醇、乙醇和/或异丙醇。