[发明专利]一种铂衬底上石墨烯的表征方法

说明书

本发明提供一种铂衬底上石墨烯的表征方法，将亚甲基蓝显影液涂覆于表面覆盖有石墨烯的铂衬底上，使得甲基蓝显影液与含氢气体在铂的催化下进行反应，生成无色的亚甲基白，且在恢复真空后，铂裸露区域的亚甲基白会在铂的催化下和空气中的氧气反应，被氧化为亚甲基蓝，快速变为蓝色，以形成颜色变化差别，便于进行石墨烯的表征；本发明无需加热即可自发进行，重复性高、简单易行，能够用于铂衬底上石墨烯的大面积表征，且不会破坏石墨烯和铂衬底的表面，对石墨烯的质量没有影响，且铂衬底可以循环利用，以降低成本。

技术领域

本发明涉及二维材料表征技术领域，特别是涉及一种铂衬底上石墨烯的表征方法。

背景技术

近年来，石墨烯因其独特的性能及广泛的应用掀起了研究热潮。高质量材料的制备是开展相关理论研究及实现应用的基础，准确、便利的获得材料的质量信息，无论是对于材料生长研究，还是对于器件的制备都至关重要。

目前，适于石墨烯质量表征的技术有很多，例如通过STM、TEM以及AFM等技术可以实现对石墨烯原子排列、各种缺陷等精细结构的表征。不过上述表征技术存在价格昂贵、测试困难、对样品有破坏性损伤等问题，同时，上述表征方法由于放大倍数太高，也会造成观测面积小，不利于样品质量的大范围表征的问题。

由于碳在铜中的溶解度低，同时由于铜价格低廉，铜基衬底一直是单层石墨烯制备广泛应用的衬底。其中，利用铜和石墨烯的抗氧化性能的差异，将铜上石墨烯样品进行轻微氧化，石墨烯覆盖的铜表面和裸露的铜表面则会因氧化颜色发生明显差别。据此通过光学显微镜即可清晰的观测到微米到毫米级的石墨烯晶畴，从而快速掌握大范围内石墨烯晶畴的形状、尺寸、分布等情况。

相比于铜衬底，铂衬底上石墨烯生长具有速度快，抗氧化性好等优势，也逐渐受到重视。由于铂抗氧化的特性，铂衬底上石墨烯无法利用氧化的方法通过光镜进行观测，目前只能采用SEM等来观测铂表面石墨烯晶畴的分布，该方法测试过程长，且不适合晶圆级样品的表征。

因此，提供一种铂衬底上石墨烯的表征方法，实属必要。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种铂衬底上石墨烯的表征方法，用于解决现有技术中难以方便有效的对铂衬底上石墨烯进行表征的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种铂衬底上石墨烯的表征方法，包括以下步骤：

制备亚甲基蓝显影液；

将所述亚甲基蓝显影液涂覆于表面覆盖有石墨烯的铂衬底上；

将样品放入反应器中，并通入含氢气体；

当所述样品发生颜色变化后，抽真空，蒸发所述亚甲基蓝显影液；

卸真空，对所述样品进行观测；

观测完成后，去除所述亚甲基蓝显影液的残留物。

可选地，所述亚甲基蓝显影液的溶剂包括水溶液、酒精溶液、丙酮溶液中的一种或组合；所述亚甲基蓝显影液显影液中亚甲基蓝的浓度范围为0.2g/L-2.0g/L。

可选地，所述铂衬底包括铂单质薄膜、铂合金薄膜、箔片及铂块体中的一种；其中，铂合金包括铜铂、铁铂、钴铂、镍铂、铬铂、钨铂、钼铂及锰铂中的一种或组合。

可选地，所述石墨烯覆盖所述铂衬底的制备方法包括采用化学气相沉积法在所述铂衬底的表面制备所述石墨烯，或将制备完成的所述石墨烯转移至所述铂衬底的表面。

可选地，所述石墨烯在所述铂衬底的表面的覆盖方式包括完全覆盖或局部覆盖，其中，局部覆盖包括根据设定图案的局部覆盖。

可选地，所述亚甲基蓝显影液的涂覆方法包括喷涂、旋涂及滴涂中的一种或组合。