[发明专利]一种石墨烯气体传感器的制备方法

权利要求书

1.一种石墨烯气体传感器的制备方法，其特征在于，所述石墨烯气体传感器的制备方法至少包括：

提供一衬底；

于所述衬底的上表面形成氧化层；

于所述氧化层的上表面形成覆盖部分氧化层的金属图形结构；

去除未被所述金属图形结构覆盖的另一部分氧化层，以形成暴露部分衬底的开口；

于所述金属图形结构的上表面和侧壁以及所述开口的侧壁和底部形成石墨烯层；其中，所述石墨烯层与被所述开口暴露的部分衬底接触，以实现肖特基势垒。

2.根据权利要求1所述的石墨烯气体传感器的制备方法，其特征在于，于所述衬底的上表面形成氧化层，具体方法为：

采用湿法氧化法或者干法氧化法对所述衬底的上表面进行氧化，以得到所述氧化层。

3.根据权利要求2所述的石墨烯气体传感器的制备方法，其特征在于，所述氧化层的厚度为200-300nm。

4.根据权利要求1所述的石墨烯气体传感器的制备方法，其特征在于，于所述氧化层的上表面形成覆盖部分氧化层的金属图形结构，具体方法为：

于所述氧化层的上表面形成光刻胶，根据预设图形图形化所述光刻胶；

于图形化后的光刻胶的上表面和所述氧化层的上表面形成过渡金属层；

于所述过渡金属层的上表面形成金属电极层；

去除所述图形化后的光刻胶及其上的过渡金属层和金属电极层，以得到由过渡金属层图形和金属电极层图形组成的覆盖部分氧化层的金属图形结构。

5.根据权利要求4所述的石墨烯气体传感器的制备方法，其特征在于，所述光刻胶的厚度大于所述过渡金属层和所述金属电极层的厚度总和。

6.根据权利要求1所述的石墨烯气体传感器的制备方法，其特征在于，于所述金属图形结构的上表面和侧壁以及所述开口的侧壁和底部形成石墨烯层，具体方法为：

采用PECVD方法直接在所述金属图形结构的上表面和侧壁以及所述开口的侧壁和底部生长石墨烯层，从而得到石墨烯传感器。

7.根据权利要求1所述的石墨烯气体传感器的制备方法，其特征在于，于所述金属图形结构的上表面和侧壁以及所述开口的侧壁和底部形成石墨烯层，具体方法为：

提供一铜箔；

对所述铜箔进行表面处理；其中，所述铜箔的表面处理方法为：a、使用抛光液对所述铜箔进行电化学抛光处理；b、将抛光后的铜箔放入丙酮中进行两次超声波处理，每次5～30min；c、将超声波处理后的铜箔剪裁成所需石墨烯层的尺寸；d、对剪裁后的铜箔，先使用5～15％浓度的稀盐酸冲洗，再使用去离子水冲洗，最后再使用异丙醇冲洗；e、使用高纯氮气将冲洗后的铜箔吹干；

将表面经处理后的铜箔迅速放入石墨烯生长炉中，采用PECVD方法在所述铜箔上生长石墨烯薄膜；

将所得的石墨烯薄膜直接转移到所述金属图形结构的上表面和侧壁以及所述开口的侧壁和底部，从而得到石墨烯传感器。

8.一种石墨烯气体传感器，其特征在于，所述石墨烯气体传感器至少包括：

衬底；

形成于所述衬底上表面的氧化层；

形成于所述氧化层上表面的覆盖部分氧化层的金属图形结构；

形成于未被所述金属图形结构覆盖的另一部分氧化层上的暴露部分衬底的开口；以及形成于所述金属图形结构上表面和侧壁以及所述开口侧壁和底部的石墨烯层；其中，所述石墨烯层与被所述开口暴露的部分衬底接触，以实现肖特基势垒。

9.根据权利要求8所述的石墨烯气体传感器，其特征在于，所述金属图形结构至少包括：

位于所述氧化层上表面的覆盖部分氧化层的过渡金属层图形；以及

位于所述过渡金属层图形上表面的金属电极层图形。