[发明专利]一种六方氮化硼薄膜的转移方法

摘要

本发明公开了一种六方氮化硼薄膜的转移方法，现有的化学气相沉积法(CVD)制备的二维(2D)原子层材料，通常是长在金属催化剂表面上的，然后用聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)作辅助，将2D材料转移到目标基底上，最后用有机溶剂去除PMMA。但是有机溶剂难以完全去除PMMA，会有部分残留在2D材料表面，造成污染，即使高温氧化或气氛还原也无法将其完全清除。本专利在被转移的2D材料六方氮化硼和PMMA之间引入中间层，在实现六方氮化硼向基底转移的同时避免了PMMA对六方氮化硼的表面污染。

主权项

1.一种六方氮化硼薄膜的转移方法，其特征在于，该方法具体包括以下步骤：步骤(1)、铜箔表面生长h‑BN，形成的h‑BN/Cu结构；将铜箔放在石英管中，石英管中持续通入氩气和氢气的混合气，氩气与氢气的体积流量比为1～3:2,将电炉温度升至900～1000℃后保温5～30分钟；电炉温度升至900～1000℃后向石英管内通入硼氨烷蒸气，20～30分钟后关闭通入硼氨烷蒸气；硼氨烷蒸气通过水浴加热硼氨烷产生，水浴温度40～100℃；电炉停止加热，将石英管冷却到常温，冷却速率为20～30℃/min，然后关闭通入氢气和氩气，取出金属片，获得h‑BN/Cu结构材料；步骤(2)、在h‑BN/Cu表面生长氧化硅薄膜形成SiO2/h‑BN/Cu结构，氧化硅作为中间层；将h‑BN/Cu放入石英管中，石英管中持续通入氩气和氢气的混合气，氩气与氢气的流量比为1～3:2,将电炉温度升至900～1000℃后保温5～30分钟；电炉温度升至900～1000℃后向石英管内通入正硅酸乙酯蒸气，20～30分钟后关闭通入正硅酸乙酯蒸气；正硅酸乙酯蒸气通过水浴加热正硅酸乙酯产生，水浴温度40～100℃；电炉停止加热，将石英管冷却到常温，冷却速率为20～30℃/min，然后关闭通入氢气和氩气，取出金属片，获得SiO2/h‑BN/Cu结构材料；步骤(3)、在SiO2/h‑BN/Cu结构材料表面旋涂一层PMMA，形成PMMA/SiO2/h‑BN/Cu结构材料；通过旋涂镀膜机在SiO2/h‑BN/Cu结构材料表面旋涂5～50nm厚度的PMMA薄膜；旋涂时PMMA的苯甲醚溶液质量浓度为1％‑10％，旋涂机转速为2500‑3500转/分钟，旋涂后在空气中干燥5～30分钟形成PMMA薄膜黏附在SiO2/h‑BN/Cu结构材料表面；步骤(4)、用氯化铁溶液去除铜形成PMMA/SiO2/h‑BN结构材料；将PMMA/SiO2/h‑BN/Cu结构材料浸入氯化铁溶液中浸泡10～60分钟去除金属铜片，获得PMMA/SiO2/h‑BN结构材料；步骤(5)、PMMA/SiO2/h‑BN结构材料转移至基底表面形成“PMMA/SiO2/h‑BN/基底”结构材料；步骤(6)、在氢氟酸稀溶液中去除中间层SiO2，PMMA与“h‑BN/基底”分离，实现h‑BN向基底的转移；将“PMMA/SiO2/h‑BN/基底”结构材料放入体积比为1～10％的氢氟酸稀溶液中，20～60分钟后取出，获得“h‑BN/基底”结构材料。