一种石墨烯透明薄膜的制备和转移方法

摘要

本发明公开了一种石墨烯透明薄膜的制备和转移方法，要解决的技术问题是降低石墨烯透明薄膜转移后的杂质、裂纹和突起。本发明的制备和转移方法包括：金属基片上化学气相沉积石墨烯薄膜，涂聚甲基丙烯酸甲酯或光刻胶形成支撑层，电解石墨烯薄膜与金属基片分离，在支撑层上涂聚甲基丙烯酸甲酯或光刻胶，放入丙酮溶液中，石墨烯薄膜附着在指定衬底上。本发明与现有技术相比，通过电化学起泡方法把石墨烯薄膜和支撑层组成的膜与金属基片分离，将石墨烯薄膜转移到指定衬底上后通过第二次旋涂胶使石墨烯薄膜与指定衬底平面接触良好而不出现裂纹，金属基片可以反复使用，降低了制备石墨烯透明薄膜的成本，转移后石墨烯薄膜与衬底接触良好且杂质少。

主权项

一种石墨烯透明薄膜的制备和转移方法，包括以下步骤：一、化学气相沉积石墨烯薄膜：将金属基片放入电炉中，然后通入氢气和氩气，以5~10℃的升温速度，从室温升温至500~1200℃，保持20~30min后，通入碳源气体，保持5~20min，停止通入碳源气体，自然冷却到室温后，停止通入氢气和氩气；对5~10L容积的电炉，氢气流量为10~500sccm,氩气流量为200~1000sccm，碳源气体流量为15~500sccm，碳源气体是甲烷、乙烷、乙烯、丙烯、乙炔、乙醇、苯、甲苯中的一种以上；二、在石墨烯表面旋涂聚甲基丙烯酸甲酯或光刻胶，先在400~600rpm转速下旋转5~10s，然后在3000~5000rpm转速下旋转30~60s，使聚甲基丙烯酸甲酯或光刻胶厚度为不超过1μm，以5~10℃/min的升温速度，从室温升温至60～120℃，加热1~10min，自然冷却至室温，在石墨烯表面形成支撑层；三、将带有支撑层的石墨烯薄膜与金属基片作为负极插入电解溶液中，在正、负极之间加上3~15V的电压，电解1~3600s，石墨烯薄膜与金属基片分离，将支撑层与石墨烯薄膜转移到指定衬底上，石墨烯薄膜与指定衬底接触；电解溶液是浓度为0.5~2M的NaOH溶液，或浓度为0.05~0.5M的K2S2O8；四、在支撑层表面旋涂聚甲基丙烯酸甲酯或光刻胶，先在300~500rpm转速下旋转20~60s，然后在3000~5000rpm转速下旋转20~50s，使聚甲基丙烯酸甲酯或光刻胶厚度为不超过1μm，以5~10℃/min的升温速度，从室温升温至60~120℃，加热1~10min，炉内自然冷却至室温；五、将带有支撑层的石墨烯薄膜和指定衬底放入金属‑氧化物‑半导体电路专用的丙酮溶液中，放置不少于1小时，得到石墨烯薄膜与指定衬底，石墨烯 薄膜附着在指定衬底上。