[发明专利]一种臭氧调控纳米碳质薄膜光电性能及图形化的方法

摘要

本发明涉及纳米碳质薄膜的器件制作工艺，具体为一种利用臭氧处理对石墨烯、碳纳米管及其复合薄膜的光电性能进行调控并对其图形化的方法，适用于基于石墨烯或碳纳米管薄膜的电子器件及生物化学传感器等。该方法通过调节臭氧的处理温度、流量及时间，在常压下实现对纳米碳质薄膜电学和光学性能的调控。利用光刻工艺，在纳米碳质薄膜上预制具有相应图形的保护性图层，然后采用臭氧进行氧化处理，以绝缘或去除未被保护的部分，被保护的部分则仍然保留原来性质，从而得到具有相应图案的纳米碳质薄膜，实现了纳米碳质薄膜的图形化。本发明易于操作，与传统的集成电路工艺相兼容，解决了现有图形化技术中需要真空系统，设备复杂并且耗时等问题。

主权项

一种臭氧调控纳米碳质薄膜光电性能及图形化的方法，其特征在于：在常压下利用臭氧处理对石墨烯、碳纳米管及其复合薄膜的光电性能进行调控并对其图形化，具体如下：（1）纳米碳质薄膜光电性能调控首先在承载基体上制备纳米碳质薄膜，然后通过调节臭氧处理温度、流量及时间，在常压下实现对纳米碳质薄膜电学和光学性能的调控，具体处理条件：臭氧处理温度为20‑200 ℃，臭氧流量为0.1‑1000 L/min，处理时间为1‑60 min；薄膜的电阻调控范围为30Ω‑10 GΩ，透光率调控范围为50%‑100%；（2）纳米碳质薄膜图形化首先通过光刻工艺，在纳米碳质薄膜表面上预制具有相应图形的保护性图层，然后在常压下置于臭氧中进行处理，以绝缘或去除未被保护的部分，最后将起保护作用的保护性图层去除，得到具有相应图案的纳米碳质薄膜；其中，薄膜未被保护部分经臭氧处理后，或为绝缘状态或被刻蚀掉，而被保护性图层保护的部分则保留原有纳米碳质薄膜的特性，从而实现了纳米碳质薄膜的图形化。