一种原子尺度石墨烯沟槽的制备方法

摘要

本发明公开了一种原子尺度石墨烯沟槽的制备方法，该方法首先制备石墨烯，并将其放置在耐高温衬底上或者悬空；然后在石墨烯表面淀积单个金属原子或由若干原子组成的金属原子簇；单金属原子或原子簇金属在设定温度400℃~800℃和Ar/H2氛围下刻蚀石墨烯，形成原子尺度石墨烯沟槽，随后自然冷却至室温后取出，并保存在干燥、真空或超净环境内。本发明刻蚀形成的石墨烯槽具有原子尺度平整的边缘，而且边缘手性一致，减小了边缘缺陷对石墨烯性能的影响。

主权项

一种原子尺度石墨烯沟槽的制备方法，其步骤包括：1)制备石墨烯，并将其放置在耐高温衬底上或者悬空；2)在石墨烯表面淀积单个金属原子或由若干原子组成的尺度在10nm以下金属原子簇；其中，在石墨烯表面淀积单个金属原子的具体步骤为：先将石墨烯样品放置在低压金属蒸气中1min以上，使金属原子吸附在样品的表面，再将样品放入STM腔中，并抽至超高真空，降温至10K以下；将STM针尖移动至淀积金属的区域进行图像扫描，然后将针尖移至待移动的某一金属原子处，并靠近金属原子、直至捕获该金属原子，待状态稳定后再匀速、缓慢地沿表面移动针尖，金属原子随STM针尖同步移至待刻蚀的石墨烯区域，最后使金属原子与针尖分离，将金属原子置于预设的位置；在石墨烯表面淀积金属原子簇的具体步骤为：在石墨烯表面通过物理气相淀积方法淀积金属，厚度为0.5nm～5nm，再经退火处理即可形成金属原子簇；或在石墨烯表面旋涂由金属离子与可挥发性酸根离子组成的盐溶液，再经过退火处理即可形成金属原子簇。3)单个金属原子或金属原子簇在设定温度400℃～800℃和Ar/H2氛围下刻蚀石墨烯，随后自然冷却至室温后取出，并保存在干燥、真空或超净环境内。