CN104310380A - 一种机械剥离单原子层材料样品的制备方法 - Google Patents
一种机械剥离单原子层材料样品的制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供了一种可控的机械剥离单原子层材料样品转移条件控制方法，可以实现尽可能多的转移样品，同时减少胶带上胶的转移量，制备出高质量的机械剥离单原子层材料样品。目前，大部分试验中所使用的转移过程，都是采取直接剥离或者按压后剥离的方法。本发明将采用气体吹压的方式，通过控制气体的气压和吹压时间以及吹压后的放置时间，可准确控制基底材料与胶带接触的压力与时间。根据不同的基底材料和转移材料，选用适当的条件即可制备出高质量的机械剥离单原子层材料样品。
Description
技术领域
本发明涉及一种机械剥离单原子层材料样品的制备方法。
背景技术
在此处键入背景技术描述段落。2010 年10 月09 日 瑞典皇家科学院5 日宣布，将2010 年诺贝尔物理学奖授予荷兰籍物理学家安德烈·海姆和拥有英国与俄罗斯双重国籍的物理学家康斯坦丁·诺沃肖洛夫，以表彰这对师生在石墨烯材料方面的卓越研究。瑞典皇家科学院常任秘书诺尔马克表示，两位学者制备出了石墨烯材料，并发现它所具有的非凡属性，向世界展示了量子物理学的奇妙。石墨烯为“完美原子晶体”，作为二维结构单层碳原子材料，强度相当于钢的 100 倍，导电性能好、导热性能强。作为电导体，它和铜有着一样出色的导电性；作为热导体，它比目前任何其他材料的导热效果都好。 利用石墨烯，科学家能够研发一系列具有特殊性质的新材料。比如，石墨烯晶体管的传输速度远远超过目前的硅晶体管，因此有希望应用于全新超级计算机的研发；石墨烯还可以用于制造触摸屏、发光板，甚至太阳能电池。如果和其他材料混合，石墨烯还可用于制造更耐热、更结实的电导体，从而使新材料更薄、更轻、更富有弹性，因此其应用前景十分广阔。
而很神奇的是，用普通胶带即可成功地从石墨中剥离出石墨烯，这种材料仅有一个碳原子厚，是目前已知的最薄的材料；目前机械剥离单原子层材料的制备方法都基于此而产生和发展。而我们发现普通的胶带剥离方法，在实际操作过程中，难以准确的控制胶带与待转移基底材料之间材料转移的过程，转移的结果常常处于两个极端：1、样品没有转移到基底上或者转移的量很少；2、样品大量转移至基底上，但同时胶带上的胶同时也大量转移至基底上，甚至覆盖了有用的样品。
发明内容
为了尽可能多的转移样品，同时减少胶带上胶的转移量，制备出高质量的机械剥离单原子层材料样品，本发明提供了一种可控的机械剥离单原子层材料样品转移条件控制方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下：在试验中所使用的转移过程，采用气体吹压的方式替代直接剥离或者按压后剥离的方法。通过控制气体的气压和吹压时间，可准确控制基底材料与胶带接触的压力与时间。先通过胶带与样品块材直接粘贴，转移少量需剥离的样品块材至胶带上，反复折叠撕开胶带，至胶带上沾满样品后，将基底材料附在胶带上，并固定胶带。用调好气压的气枪吹压胶带与基底材料接触面一定时间，再静置一定时间，而后将基底材料剥离胶带，即可得到附带样品较多而胶比较少的机械剥离单原子层材料样品。
本发明的有益效果是：可以使样品大量转移至基底上，并且同时胶带上的胶的转移量大幅度减少，提高了机械剥离单原子层材料样品的质量。
具体实施方式：在采取相同的胶带剥离方法制备单原子层材料过程中，根据不同的块材原料以及转移基底，需要采取不同的制备条件。
实施例一：1.剪取约5cm长胶带，将透明胶带与二硫化钼块材粘5~10秒钟，并反复折叠撕开胶带，至胶带上沾满样品。
2.将切割好的硅片附在胶带上后，将胶带固定。将气枪气压调至0.10~0.12MPa，并用气枪对准硅片覆盖位置吹压约30秒，再放置约60秒。
3.将吹压好的硅片剥离下胶带。
实施例二：1.剪取约5cm长胶带，取少许鳞片石墨洒在胶带上，并反复折叠撕开胶带，至胶带上沾满样品。
2.将切割好的硅片附在胶带上后，将胶带固定。将气枪气压调至0.08~0.09MPa，并用气枪对准硅片覆盖位置吹压约30秒，再放置约30秒。
3.将吹压好的硅片剥离下胶带。
实施例三：1.剪取约5cm长胶带，将透明胶带与二硫化钼块材粘5~10秒钟，并反复折叠撕开胶带，至胶带上沾满样品。
2.将切割好的石英附在胶带上后，将胶带固定。将气枪气压调至0.04~0.065MPa，并用气枪对准石英覆盖位置吹压约60秒，再放置约60秒。
3.将吹压好的石英剥离下胶带。
Claims (3)
1.一种机械剥离单原子层材料样品的制备方法，该方法包括：在胶带上粘上样品，并反复折叠撕开；将粘上样品的胶带附着于基体材料上；以及将基体材料从胶带上剥离，其特征在于在剥离前对胶带施加气压。
2.根据权利要求1所述的机械剥离单原子层材料样品的制备方法，其特征在于将切割好的基底材料附在胶带上后，将胶带固定，并将气枪气压调至合适气压后进行吹压。
3.根据权利要求1所述的机械剥离单原子层材料样品的制备方法，其特征在于根据不同的块材原料以及转移基底，需要采取不同的制备条件，具体为气枪气压、吹压时间及放置时间。
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