[发明专利]一种采用激光辐照碳化硅直接制备石墨烯的方法

摘要

本发明是一种采用激光辐照碳化硅直接制备石墨烯的方法，属于材料制备领域。与其他制备石墨烯的方法相比，激光辐照SiC直接制备石墨烯具有制备工艺简单、易操作、可以通过掩膜或激光扫描路径设计获得面积可控的图形化的石墨烯层等特点，更有望直接制成电子器件，进行批量生产。本发明先将SiC晶片进行预处理，去除表面污染及有机残留等，改善表面晶格缺陷，采用308nm-532nm的激光器对SiC进行辐照，单脉冲能量密度1.0-1.33J/cm2，在表面几nm的深度内获得石墨烯层，经测试鉴定，具有石墨烯拉曼频谱特征峰：D峰(～1350cm-1)、G峰(～1580cm-1)、2D峰(～2710cm-1)。经辐照后的样品表面电阻由MΩ级下降到Ω级，导电性能提高了近6个数量级。

主权项

一种采用激光辐照碳化硅直接制备石墨烯的方法，其特征在于，包括以下步骤：1)将碳化硅晶片浸入有机溶剂超声清洗6‑10分钟；在H2SO4和H2O2摩尔比1∶1‑1∶4的混合溶液中浸泡6‑10分钟后，冲洗；在质量分数5％‑20％的HF酸溶液中浸泡6‑10分钟后，冲洗，干燥；2)将经1)处理过的SiC样品放在靶台上，调整光路，激光器波长范围308nm‑532nm；3)采用脉冲激光单脉冲能量密度1.0J/cm2‑1.33J/cm2，频率3‑10Hz，脉冲数30‑90辐照样品。