一種石墨烯轉移方法技術

本發明專利技術公開一種石墨烯轉移方法，將生長在襯底上的石墨烯轉移至目標基體上，包括如下步驟：(1)在石墨烯和/或目標基體表面涂一層導電膠，然后將生長在襯底上的石墨烯與目標基體貼合；(2)貼合后，烘烤使導電膠固化，再除去襯底。與現有PMMA或PDSM轉移方法相比，本發明專利技術轉移石墨烯的方法步驟少，操作簡單，節約成本，導電膠有一定的膠粘性，固化后可提高目標基體與石墨烯的結合力，同時可以明顯減少轉移過程對石墨烯所產生的缺陷，從而明顯降低石墨烯的方阻。

【技術實現步驟摘要】
【專利摘要】本專利技術公開，將生長在襯底上的石墨烯轉移至目標基體上，包括如下步驟：(1)在石墨烯和/或目標基體表面涂一層導電膠，然后將生長在襯底上的石墨烯與目標基體貼合；(2)貼合后，烘烤使導電膠固化，再除去襯底。與現有PMMA或PDSM轉移方法相比，本專利技術轉移石墨烯的方法步驟少，操作簡單，節約成本，導電膠有一定的膠粘性，固化后可提高目標基體與石墨烯的結合力，同時可以明顯減少轉移過程對石墨烯所產生的缺陷，從而明顯降低石墨烯的方阻。【專利說明】
本專利技術屬于石墨烯領域，具體涉及一種石墨烯由生長基體向目標基體轉移的方法。
技術介紹
石墨烯是碳原子按六角結構緊密堆積成的單原子層二維晶體，除了具有優異的光學、熱學、力學等特性，石墨烯的載流子表現出類似于光子的行為，本征遷移率可達到2X IO5 cm2/(V.S) (J.Appl.Phys.2011, 109, 093702.)。自從發現石墨烯以來，由于其優異的機械、電子和熱穩定性能，石墨烯在電子器件、電極、電容器、傳感器及復合材料方面應用受到人們廣泛重視，成為當前國際熱門研究領域。為了實現其潛在應用，首要任務是如何解決化學氣相沉積法生長的石墨烯轉移中出現的缺陷，及石墨烯與目標基底附著力較差等問題，影響石墨烯的應用。目前，常見轉移石墨烯的方法有PMMA，PDSM等方法，這類轉移石墨烯的共同點是首先將石墨烯轉移到PMMA或PDMS上，然后在轉移到目標基底上，除去PMMA或PDMS，簡稱兩步法轉移，這種轉移方法得到的石墨烯缺陷多，方阻較高的問題，另外附著力也較差。
技術實現思路
本專利技術的克服現有轉移方法造成石墨烯方阻高、附著力差的問題，提供一種降低方阻和提聞附著力的石墨稀轉移方法。本專利技術實現上述目的所采用的技術方案如下:，將生長在襯底上的石墨烯轉移至目標基體上，包括如下步驟: (1)在石墨烯和/或目標基體表面涂一層導電膠，然后將生長在襯底上的石墨烯與目標基體貼合； (2)貼合后，烘烤使導電膠固化，再除去襯底。進一步，所述導電膠主要由10_98wt%的膠粘劑和l_30wt%的導電填料組成。進一步，所述膠粘劑優選為熱固性膠粘劑。進一步,所述導電填料為納米金屬材料或導電聚合物，納米金屬材料如納米銀、納米金、納米銅等，導電聚合物如聚3，4-乙撐二氧噻吩-聚苯乙烯磺酸(PED0T:PSS)、聚3，4-乙撐二氧噻吩(PEDOT )、聚苯乙烯磺酸(PSS )、聚苯胺(PAIN)、聚吡咯(PPy)、聚噻吩(PTh)、聚乙炔(PAC)、聚對苯撐乙炔(PPV)等。上述導電填料可單獨或混合使用。所述導電膠中還可添加分散劑等助劑。進一步，所述目標基體為為柔性基體或硬質基體。進一步，所述柔性基體為聚苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯(PE)或聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)。進一步，所述硬質基體為硅片或玻璃。進一步，步驟(1)導電膠涂抹厚度為0.05-50 μ m，優選為1_20 μ m。導電膠可以采用任何已知的涂抹方式涂于目標基體上，例如旋涂、噴涂、刮涂等。進一步，步驟⑵所述烘烤的溫度為40~200°C，優選60~150°C，進一步優選80 ~IlOO。步驟(2)烘烤使導電膠固化的時間控制在0.1~180 min，優選5~60 min，進一步優選10~40min。進一步，步驟(2)除去襯底的方法包括鼓泡法、腐蝕法或機械剝離法。所述腐蝕法可以是化學腐蝕法或電化學腐蝕法。在襯底上生長石墨烯的方法可采用已知的現有技術，如“石墨烯外延生長及其器件應用研究進展”王霖等，無機材料學報，2011年10月，第26卷第10期第1009-1019頁，綜合介紹了在各種襯底(如SiC、Ru、N1、Ir、Pt、Cu、Co等)上生長石墨烯的方法，對于具體生長過程可參考相應的文獻，在此不多述。與現有PMMA或PDSM轉移方法相比，本專利技術轉移石墨烯的方法步驟少,操作簡單，節約成本，導電膠有一定的膠粘性，固化后可提高目標基體與石墨烯的結合力，同時可以明顯減少轉移過程對石墨烯所產生的缺陷，從而明顯降低石墨烯的方阻。【具體實施方式】下面結合實施例對本專利技術做進一步詳細說明。實施例1 ，包括以下步驟: (1)在目標基體PET上刮涂一層導電銀膠(含10wt%銀納米顆粒的熱固性樹脂膠粘劑)，厚度3Mm，得到的PET/導電膠方阻為350 Ω/ □，透光率89%; (2)利用銅箔作為生長襯底按常規的氣相沉積法制備石墨烯層，將長有石墨烯層的銅箔用玻璃展平； (3)將步驟(1)的PET/導電膠貼附于步驟(2)的生長在銅箔上的石墨烯層表面； (4)然后于110°C烘烤30min，使導電膠完全固化； (5)將步驟(3)貼附有生長于銅箔上的石墨烯層的PET/導電膠放入過硫酸銨溶液中刻蝕,3 min后，采用去離子水和乙醇清洗銅箔的表面，同樣的方法,連續清洗3次，每次刻蝕2h，銅箔完全去除；然后將粘附有石墨烯層的PET/導電膠從過硫酸銨溶液中取出； (6)用去離子水對粘附有石墨烯層的PET/導電膠進行清洗，熱風吹干，得到PET/導電膠/石墨烯薄膜。 所得PET/導電膠/石墨烯薄膜的方阻100 Ω / 口，透光率87%，用3M膠帶撕扯3次無影響。相同的長有石墨烯層的銅箔襯底，采用PMMA轉移法得到的PET/石墨烯薄膜的方阻900Ω/ □，透光率88%，且附著力較差，用3M膠帶撕扯I次即有剝落。所用的熱固性樹脂膠粘劑采用常見的市售產品即可，或者直接采用市售的導電銀膠。實施例2 ，包括以下步驟: (I)在目標基體玻璃上刮涂一層導電銀膠(含5wt%銀納米線的熱固性樹脂膠粘劑)，厚度18Mm，得到的玻璃/導電膠方阻為300 Ω / □，透光率89%; (2)利用銅箔作為生長襯底通過常規氣相沉積法制備石墨烯層，將長有石墨烯層的銅箔用玻璃展平； (3)步驟(1)的玻璃/導電膠貼附于步驟(2)的生長在銅箔上的石墨烯層表面； (4)然后于80°C烘烤150min,使導電膠完全固化； (5)將貼附有生長于銅箔上的石墨烯層的玻璃/導電膠用鼓泡法除去生長襯底(鼓泡法為現有技術在此不多介紹，如“化學氣相沉積法合成石墨烯的轉移技術研究進展”黃曼等，化學通報，2012年第11期)； (6)用去離子水對粘附有石墨烯層的玻璃/導電膠進行清洗，80°C烘烤lOmin，得到玻璃/導電膠/石墨烯薄膜。所得玻璃/導電膠/石墨烯薄膜的方阻50 Ω / 口，透光率87%，用3M膠帶撕扯3次無影響。相同的長有石墨烯層的銅箔襯底，采用PDMS轉移法得到的玻璃/石墨烯薄膜的方阻1000 Ω / 口，透光 率88%，且附著力較差，用3M膠帶撕扯I次有剝落。實施例3 ，包括以下步驟: (1)利用銅箔作為生長襯底通過常規氣相沉積法制備石墨烯層，將長有石墨烯層的銅箔用玻璃展平； (2)在銅箔長有石墨烯的一面噴涂一層導電膠(含5wt%的PED0T:PSS的熱固性樹脂膠粘劑)，厚度IMm; (3)步驟⑵的銅箔/石墨烯/導電膠貼附在PEN基片上； (4)然后于90°C烘烤lOOmin，使導電膠完全固化； (5)再鼓泡法除去生長襯底銅箔，得到PEN/導電膠/石墨烯； (6)再用去離子水對PEN/導電膠/石墨烯進行清洗，80本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種石墨烯轉移方法，將生長在襯底上的石墨烯轉移至目標基體上，包括如下步驟：(1)在石墨烯和/或目標基體表面涂一層導電膠，然后將生長在襯底上的石墨烯與目標基體貼合；(2)貼合后，烘烤使導電膠固化，再除去襯底。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：邱玉銳，
申請(專利權)人：無錫格菲電子薄膜科技有限公司，
類型：發明
國別省市：江蘇;32