CN112551516A - 一种用于湿法转移石墨烯薄膜的装置和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于湿法转移石墨烯薄膜的装置和方法，通过水槽；目标衬底载台，所述目标衬底载台设置在所述水槽内，所述目标衬底载台与所述水槽的底部平行，且所述目标衬底载台与所述水槽的底部具有预定距离，其中，所述目标衬底载台具有通孔；目标衬底，所述目标衬底设置在所述目标衬底载台的上表面；液体流入管，所述液体流入管设置在所述水槽的侧壁下部，且所述液体流入管设置在所述目标衬底载台的下方；液体流出管，所述液体流出管在所述液体流入管的下方，实现大面积转移金属基底的石墨烯，确保石墨烯与目标衬底有较好的接触，降低石墨烯薄膜在转移过程中的破裂，提高转移石墨烯的质量的技术效果。
Description
技术领域
本发明涉及二维材料技术领域，特别涉及一种用于湿法转移石墨烯薄膜的装置和方法。
背景技术
石墨烯是碳原子按杂化轨道组成六角型晶格的单原子层平面薄膜，作为一种新型半导体材料具有很多的优良特性。因具备有特殊的纳米结构以及电学和热力学特性，如高的力学强度，高的热导率，高的比表面积和高的电子迁移率等，在微纳电子器件、光电催化、生物传感、燃料电池等领域表现出巨大的应用潜力，成为了近些年来的国际研究热点。
目前，工业化大规模制备单层石墨烯薄膜主要采用的是化学气相沉积法，其原理是利用甲烷等含碳化合物作为碳源,通过碳源在催化基底表面的高温分解生长得到石墨烯，而制约化学气相沉积法石墨烯的大批量应用的关键是石墨烯的高性能转移方法。石墨烯的常规转移技术分为铜衬底湿法刻蚀转移技术和电化学剥离技术。
由于现有技术中转移过程中容易引起石墨烯的褶皱或破损，破坏石墨烯完整性的技术问题。
发明内容
本发明实施例提供了一种用于湿法转移石墨烯薄膜的装置和方法，用以解决现有技术中转移过程中容易引起石墨烯的褶皱或破损，破坏石墨烯完整性的技术问题，达到了控制石墨烯转移的具体位置，保留石墨烯薄膜固有的优良特性，便于实现大面积转移金属基底的石墨烯，调控石墨烯转移到目标衬底上的具体位置，确保石墨烯与目标衬底有较好的接触，降低石墨烯薄膜在转移过程中的破裂，提高转移石墨烯的质量的技术效果。
为了解决上述问题，第一方面，本发明实施例提供了一种用于湿法转移石墨烯薄膜的装置，所述装置包括：水槽；目标衬底载台，所述目标衬底载台设置在所述水槽内，所述目标衬底载台与所述水槽的底部平行，且所述目标衬底载台与所述水槽的底部具有预定距离，其中，所述目标衬底载台具有通孔；目标衬底，所述目标衬底设置在所述目标衬底载台的上表面；液体流入管，所述液体流入管设置在所述水槽的侧壁下部，且所述液体流入管设置在所述目标衬底载台的下方，其中，所述液体流入管通过第一阀门与所述水槽连接；液体流出管，所述液体流出管在所述液体流入管的下方，且所述液体流出管通过第二阀门与所述水槽连接，其中，所述第一阀门设置在所述液体流入管上，所述第二阀门设置在所述液体流出管。
优选地，所述装置还包括：刻蚀液，所述刻蚀液从所述液体流入管进入所述水槽，且所述刻蚀液的液面高度超过所述目标衬底。
优选地，所述装置还包括：金属基底，所述金属基底上覆盖一层石墨烯薄膜，且所述金属基底沉浸在所述刻蚀液中。
优选地，所述装置还包括：保护膜，所述保护膜覆盖在所述石墨烯薄膜上。
优选地，所述水槽容积范围为10ml～1000mL。
优选地，所述水槽、所述液体流入管与所述液体流出管的材质采用聚四氟、陶瓷、聚碳酸酯、玻璃或石英。
优选地，所述石墨烯薄膜的尺寸范围为1mm～305mm。
第二方面，本发明实施例提供了一种用于湿法转移石墨烯薄膜的方法，所述方法包括：将生长在金属基底上的石墨烯薄膜上旋涂一层保护膜，从液体流入管向水槽中冲入刻蚀液直到所述刻蚀液的液面超出目标衬底一定距离；将带有所述石墨烯薄膜的所述金属基底放置在水槽中的刻蚀液中，对所述金属基底进行完全刻蚀；刻蚀完成后，将所述刻蚀液从液体流出管流出，所述保护膜和所述石墨烯薄膜附着在所述目标衬底的上表面；将清洗液从所述液体流入管充入所述水槽中，多次冲洗所述保护膜和所述石墨烯薄膜，将所述清洗液从所述液体流出管流出，取出所述目标衬底且对所述目标衬底第一次加热干燥，所述石墨烯薄膜紧贴在所述目标衬底上；将加热干燥后的所述目标衬底放在所述目标衬底载台上，将丙酮溶液从所述液体流入管充入所述水槽中，所述保护膜溶解后，将所述丙酮溶液从所述液体流出管流出；取出所述目标衬底且对所述目标衬底第二次加热干燥，完成所述石墨烯薄膜的转移。
本发明实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下一种或多种技术效果：
本发明实施例提供了一种用于湿法转移石墨烯薄膜的装置和方法，所述装置包括：水槽；目标衬底载台，所述目标衬底载台设置在所述水槽内，所述目标衬底载台与所述水槽的底部平行，且所述目标衬底载台与所述水槽的底部具有预定距离，其中，所述目标衬底载台具有通孔；目标衬底，所述目标衬底设置在所述目标衬底载台的上表面；液体流入管，所述液体流入管设置在所述水槽的侧壁下部，且所述液体流入管设置在所述目标衬底载台的下方，其中，所述液体流入管通过第一阀门与所述水槽连接；液体流出管，所述液体流出管在所述液体流入管的下方，且所述液体流出管通过第二阀门与所述水槽连接，其中，所述第一阀门设置在所述液体流入管上，所述第二阀门设置在所述液体流出管，达到了控制石墨烯转移的具体位置，保留石墨烯薄膜固有的优良特性，便于实现大面积转移金属基底的石墨烯，调控石墨烯转移到目标衬底上的具体位置，确保石墨烯与目标衬底有较好的接触，降低石墨烯薄膜在转移过程中的破裂，提高转移石墨烯的质量的技术效果。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。
附图说明
图1为本说明书实施例中用于湿法转移石墨烯薄膜的装置的结构示意图；
图2为本说明书实施例中用于湿法转移石墨烯薄膜时充入刻蚀液的结构示意图；
图3为本说明书实施例中用于湿法转移石墨烯薄膜时金属基底刻蚀完成后的示意图；
图4为本说明书实施例中用于湿法转移石墨烯薄膜时抽出刻蚀液的示意图；
图5为本说明书实施例中用于湿法转移石墨烯薄膜时充入清洗液的示意图；
图6为本说明书实施例中用于湿法转移石墨烯薄膜时抽出清洗液的示意图；
图7为本说明书实施例中用于湿法转移石墨烯薄膜时溶解保护膜的示意图；
图8为本说明书实施例中用于湿法转移石墨烯薄膜时流出溶解液的示意图；
图9为本说明书实施例中用于湿法转移石墨烯薄膜后得到石墨烯薄膜的光学显微镜照片；
图10为本说明书实施例中用于湿法转移石墨烯薄膜的方法的流程图。
附图标记说明：水槽1，目标衬底载台2，目标衬底3，金属基底4，石墨烯薄膜5，保护膜6，液体流出管7，液体流入管8，刻蚀液9，清洗液10，丙酮溶液11。
具体实施方式
本发明实施例提供了一种用于湿法转移石墨烯薄膜的装置和方法，用以解决现有技术中转移过程中容易引起石墨烯的褶皱或破损，破坏石墨烯完整性的技术问题，达到了控制石墨烯转移的具体位置，保留石墨烯薄膜固有的优良特性，便于实现大面积转移金属基底的石墨烯，调控石墨烯转移到目标衬底上的具体位置，确保石墨烯与目标衬底有较好的接触，降低石墨烯薄膜在转移过程中的破裂，提高转移石墨烯的质量的技术效果。
本发明实施例中的技术方案，所述装置采用水槽；目标衬底载台，所述目标衬底载台设置在所述水槽内，所述目标衬底载台与所述水槽的底部平行，且所述目标衬底载台与所述水槽的底部具有预定距离，其中，所述目标衬底载台具有通孔；目标衬底，所述目标衬底设置在所述目标衬底载台的上表面；液体流入管，所述液体流入管设置在所述水槽的侧壁下部，且所述液体流入管设置在所述目标衬底载台的下方，其中，所述液体流入管通过第一阀门与所述水槽连接；液体流出管，所述液体流出管在所述液体流入管的下方，且所述液体流出管通过第二阀门与所述水槽连接，其中，所述第一阀门设置在所述液体流入管上，所述第二阀门设置在所述液体流出管，达到了控制石墨烯转移的具体位置，保留石墨烯薄膜固有的优良特性，便于实现大面积转移金属基底的石墨烯，调控石墨烯转移到目标衬底上的具体位置，确保石墨烯与目标衬底有较好的接触，降低石墨烯薄膜在转移过程中的破裂，提高转移石墨烯的质量的技术效果。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
本发明实施例提供了一种用于湿法转移石墨烯薄膜的装置，请参考图1、图2，所述装置包括：
水槽1；目标衬底载台2，所述目标衬底载台2设置在所述水槽1内，所述目标衬底载台2与所述水槽1的底部平行，且所述目标衬底载台2与所述水槽1的底部具有预定距离，其中，所述目标衬底载台2具有通孔；目标衬底3，所述目标衬底3设置在所述目标衬底载台2的上表面；
进一步的，所述水槽1容积范围为10ml～1000mL。
具体而言，本申请实施例提供了用于湿法转移石墨烯薄膜的装置，所述装置包括：水槽1、目标衬底载台2、目标衬底3、液体流入管8与液体流出管7等。本申请实施例中的所述水槽1容积范围为10ml～1000mL，作为优选，所述水槽1容积为200mL。所述目标衬底载台2设置在所述水槽1内，所述目标衬底载台2与所述水槽1的底部平行，且所述目标衬底载台2与所述水槽1的底部具有预定距离，所述预定距离为2cm～5cm，所述目标衬底载台2用来承载目标衬底3。其中，所述目标衬底载台2与所述水槽1的底部大小一致，所述目标衬底载台2具有通孔，方便液体进出所述目标衬底载台2。
液体流入管8，所述液体流入管8设置在所述水槽1的侧壁下部，且所述液体流入管8设置在所述目标衬底载台2的下方，其中，所述液体流入管8通过第一阀门与所述水槽1连接；液体流出管7，所述液体流出管7在所述液体流入管8的下方，且所述液体流出管7通过第二阀门与所述水槽1连接，其中，所述第一阀门设置在所述液体流入管8上，所述第二阀门设置在所述液体流出管7。
进一步的，所述水槽1、所述液体流入管8与所述液体流出管1的材质采用聚四氟、陶瓷、聚碳酸酯、玻璃或石英。
具体而言，在所述水槽1的侧壁下部设置有液体流入管8与液体流出管7，所述液体流入管8设置在所述目标衬底载台2的下方。所述液体流入管8通过第一阀门与所述水槽1连接，所述液体流出管7通过第二阀门与所述水槽1连接，其中，所述第一阀门设置在所述液体流入管8上，所述第二阀门设置在所述液体流出管7，通过打开或关闭阀门配合液体充入或流出所述水槽1。所述水槽1、所述液体流入管8与所述液体流出管1的材质采用聚四氟、陶瓷、聚碳酸酯、玻璃或石英等，作为优选，所述水槽1、所述液体流入管8与所述液体流出管1的材质为玻璃。所述水槽1的截面可以为圆形、椭圆、方形等，作为优选，水槽截面为圆形。
进一步的，所述装置还包括：刻蚀液9，所述刻蚀液9从所述液体流入管进入所述水槽1，且所述刻蚀液9的液面高度超过所述目标衬底3。
进一步的，所述装置还包括：金属基底4，所述金属基底4上覆盖一层石墨烯薄膜5，且所述金属基底4沉浸在所述刻蚀液9中。进一步的，所述装置还包括：保护膜6，所述保护膜6覆盖在所述石墨烯薄膜5上。进一步的，所述石墨烯薄膜5的尺寸范围为1mm～305mm。
具体而言，在所述金属基底4上生长一层石墨烯薄膜5，通过旋涂一层较薄的PMMA保护膜作为所述石墨烯薄膜5转移的所述保护膜6。将所述刻蚀液9从所述液体流入管进入所述水槽1，且所述刻蚀液9的液面高度超过所述目标衬底3，便于刻蚀金属基底4。所述金属基底4沉浸在所述刻蚀液9中，其中所述刻蚀液9为过硫酸铵溶液。所述石墨烯薄膜5的尺寸范围为1mm～305mm，作为优选，所述石墨烯薄膜5的尺寸为50mm。
实施例二
本发明实施例提供了一种用于湿法转移石墨烯薄膜的方法，请参考图2至图10，所述方法包括：
步骤110：将生长在金属基底上的石墨烯薄膜5上旋涂一层保护膜6，从液体流入管8向水槽中冲入刻蚀液9直到所述刻蚀液的液面超出目标衬底3一定距离；
步骤120：将带有所述石墨烯薄膜的所述金属基底4放置在水槽1中的刻蚀液中，对所述金属基底进行完全刻蚀；
步骤130：刻蚀完成后，将所述刻蚀液9从液体流出管7流出，所述保护膜6和所述石墨烯薄膜5附着在所述目标衬底3的上表面；
具体而言，将生长在金属基底上的石墨烯薄膜上旋涂一层保护膜。如图2，从液体流入管向水槽中冲入刻蚀液过硫酸铵溶液直到所述刻蚀液的液面超出目标衬底一定距离，将带有保护膜的石墨烯薄膜的所述金属基底放置在水槽中的刻蚀液中，对所述金属基底进行完全刻蚀。如图3所示，刻蚀完成后，只剩所述保护膜6和所述石墨烯薄膜5漂浮在刻蚀液9中。如图4所示，将所述刻蚀液9从液体流出管7流出，所述保护膜6和所述石墨烯薄膜5附着在所述目标衬底3的上表面。
步骤140：将清洗液10从所述液体流入管8充入所述水槽1中，多次冲洗所述保护膜6和所述石墨烯薄膜5，将所述清洗液从所述液体流出管7流出，取出所述目标衬底3且对所述目标衬底第一次加热干燥，所述石墨烯薄膜5紧贴在所述目标衬底3上；
具体而言，参考图5，将清洗液10从所述液体流入管8充入所述水槽1中，其中所述清洗液10可以选择去离子水。如图6所示，利用所述清洗液10稀释剩余的所述刻蚀液9对所述保护膜6和所述石墨烯薄膜5进行多次清洗，将所述清洗液从所述液体流出管7流出，所述保护膜6和所述石墨烯薄膜5附着转移转移至所述目标衬底3上。取出所述目标衬底3且对所述目标衬底第一次加热干燥，所述石墨烯薄膜5紧贴在所述目标衬底3上。
步骤150：将加热干燥后的所述目标衬底3放在所述目标衬底载台2上，将丙酮溶液11从所述液体流入管8充入所述水槽1中，所述保护膜6溶解后，将所述丙酮溶液11从所述液体流出管7流出；
步骤160：取出所述目标衬底3且对所述目标衬底3第二次加热干燥，完成所述石墨烯薄膜5的转移。
具体而言，如图7所示，将加热干燥后的所述目标衬底3放在所述目标衬底载台2上，将丙酮溶液11从所述液体流入管8充入所述水槽1中，所述保护膜6溶解后，所述石墨烯薄膜5紧贴附着在所述目标衬底3上，不会与所述目标衬底3发生分离。如图8所示，将所述丙酮溶液11从所述液体流出管7流出，取出紧贴在一起的所述石墨烯薄膜5与所述目标衬底3，且对所述目标衬底3第二次加热干燥，提高所述石墨烯薄膜5在所述目标衬底3表面的粘附力，完成所述石墨烯薄膜5的转移。转移所得石墨烯薄膜的光学显微镜照片如图9所示，可以看出所述石墨烯薄膜5完整干净无破损，而通过常规湿法转移过程所得石墨烯薄膜会产生许多褶皱和孔洞，达到了降低石墨烯薄膜在转移过程中的破裂，提高转移石墨烯的质量的效果。
本申请实施例中提供的技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
本发明实施例提供了一种用于湿法转移石墨烯薄膜的装置和方法，所述装置包括：水槽；目标衬底载台，所述目标衬底载台设置在所述水槽内，所述目标衬底载台与所述水槽的底部平行，且所述目标衬底载台与所述水槽的底部具有预定距离，其中，所述目标衬底载台具有通孔；目标衬底，所述目标衬底设置在所述目标衬底载台的上表面；液体流入管，所述液体流入管设置在所述水槽的侧壁下部，且所述液体流入管设置在所述目标衬底载台的下方，其中，所述液体流入管通过第一阀门与所述水槽连接；液体流出管，所述液体流出管在所述液体流入管的下方，且所述液体流出管通过第二阀门与所述水槽连接，其中，所述第一阀门设置在所述液体流入管上，所述第二阀门设置在所述液体流出管，达到了控制石墨烯转移的具体位置，保留石墨烯薄膜固有的优良特性，便于实现大面积转移金属基底的石墨烯，调控石墨烯转移到目标衬底上的具体位置，确保石墨烯与目标衬底有较好的接触，降低石墨烯薄膜在转移过程中的破裂，提高转移石墨烯的质量的技术效果。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明实施例的精神和范围。这样，倘若本发明实施例的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (8)
1.一种用于湿法转移石墨烯薄膜的装置，其特征在于，所述装置包括：
水槽；
目标衬底载台，所述目标衬底载台设置在所述水槽内，所述目标衬底载台与所述水槽的底部平行，且所述目标衬底载台与所述水槽的底部具有预定距离，其中，所述目标衬底载台具有通孔；
目标衬底，所述目标衬底设置在所述目标衬底载台的上表面；
液体流入管，所述液体流入管设置在所述水槽的侧壁下部，且所述液体流入管设置在所述目标衬底载台的下方，其中，所述液体流入管通过第一阀门与所述水槽连接；
液体流出管，所述液体流出管在所述液体流入管的下方，且所述液体流出管通过第二阀门与所述水槽连接，其中，所述第一阀门设置在所述液体流入管上，所述第二阀门设置在所述液体流出管。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
刻蚀液，所述刻蚀液从所述液体流入管进入所述水槽，且所述刻蚀液的液面高度超过所述目标衬底。
3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
金属基底，所述金属基底上覆盖一层石墨烯薄膜，且所述金属基底沉浸在所述刻蚀液中。
4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
保护膜，所述保护膜覆盖在所述石墨烯薄膜上。
5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述水槽容积范围为10ml～1000mL。
6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述水槽、所述液体流入管与所述液体流出管的材质采用聚四氟、陶瓷、聚碳酸酯、玻璃或石英。
7.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述石墨烯薄膜的尺寸范围为1mm～305mm。
8.一种用于湿法转移石墨烯薄膜的方法，其特征在于，所述方法包括：
将生长在金属基底上的石墨烯薄膜上旋涂一层保护膜，从液体流入管向水槽中冲入刻蚀液直到所述刻蚀液的液面超出目标衬底一定距离；
将带有所述石墨烯薄膜的所述金属基底放置在水槽中的刻蚀液中，对所述金属基底进行完全刻蚀；
刻蚀完成后，将所述刻蚀液从液体流出管流出，所述保护膜和所述石墨烯薄膜附着在所述目标衬底的上表面；
将清洗液从所述液体流入管充入所述水槽中，多次冲洗所述保护膜和所述石墨烯薄膜，将所述清洗液从所述液体流出管流出，取出所述目标衬底且对所述目标衬底第一次加热干燥，所述石墨烯薄膜紧贴在所述目标衬底上；
将加热干燥后的所述目标衬底放在所述目标衬底载台上，将丙酮溶液从所述液体流入管充入所述水槽中，所述保护膜溶解后，将所述丙酮溶液从所述液体流出管流出；
取出所述目标衬底且对所述目标衬底第二次加热干燥，完成所述石墨烯薄膜的转移。
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Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102351175A (zh) * | 2011-11-03 | 2012-02-15 | 东南大学 | 化学气相沉积法制备石墨烯的高质量转移方法 |
| CN103241733A (zh) * | 2013-05-16 | 2013-08-14 | 华北电力大学 | 一种适于大面积石墨烯无污染无褶皱的转移方法 |
| CN104370281A (zh) * | 2014-10-21 | 2015-02-25 | 江南石墨烯研究院 | 一种cvd生长的石墨烯的转移装置和方法 |
| CN104451592A (zh) * | 2014-12-15 | 2015-03-25 | 中国科学院微电子研究所 | 一种将石墨烯从金属表面向目标衬底表面无损转移的方法 |
| KR20160100710A (ko) * | 2015-02-16 | 2016-08-24 | 연세대학교 산학협력단 | 원심력을 이용한 그래핀 직접 전사장치 및 전사방법 |
| CN108147400A (zh) * | 2018-01-02 | 2018-06-12 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种石墨烯薄膜的转移方法及装置 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102592964B (zh) * | 2011-01-07 | 2014-05-07 | 中国科学院微电子研究所 | 一种石墨烯薄膜的衬底转移方法 |
| KR20130081028A (ko) * | 2012-01-06 | 2013-07-16 | 전북대학교산학협력단 | 곡률에 따른 저항 변화가 없는 그라핀 기반 투명 전극의 제조방법 |
| US9181100B2 (en) * | 2012-06-27 | 2015-11-10 | National Cheng Kung University | Method of transferring a graphene film |
| CN103342356B (zh) * | 2013-07-10 | 2015-04-08 | 合肥微晶材料科技有限公司 | 一种金属箔基底石墨烯的转移方法 |
| CN104451595B (zh) * | 2014-12-11 | 2017-07-25 | 重庆墨希科技有限公司 | 一种用于化学气相沉积方法转移石墨烯薄膜的工装系统 |
| CN105752965B (zh) * | 2016-01-26 | 2018-10-19 | 无锡格菲电子薄膜科技有限公司 | Cvd方法制备石墨烯中直接形成多层石墨烯薄膜的刻蚀方法 |
| CN106587040B (zh) * | 2016-12-29 | 2019-02-15 | 浙江合特光电有限公司 | 石墨烯薄膜的衬底转移方法 |
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Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102351175A (zh) * | 2011-11-03 | 2012-02-15 | 东南大学 | 化学气相沉积法制备石墨烯的高质量转移方法 |
| CN103241733A (zh) * | 2013-05-16 | 2013-08-14 | 华北电力大学 | 一种适于大面积石墨烯无污染无褶皱的转移方法 |
| CN104370281A (zh) * | 2014-10-21 | 2015-02-25 | 江南石墨烯研究院 | 一种cvd生长的石墨烯的转移装置和方法 |
| CN104451592A (zh) * | 2014-12-15 | 2015-03-25 | 中国科学院微电子研究所 | 一种将石墨烯从金属表面向目标衬底表面无损转移的方法 |
| KR20160100710A (ko) * | 2015-02-16 | 2016-08-24 | 연세대학교 산학협력단 | 원심력을 이용한 그래핀 직접 전사장치 및 전사방법 |
| CN108147400A (zh) * | 2018-01-02 | 2018-06-12 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种石墨烯薄膜的转移方法及装置 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| 张自元等: "借助聚合物实现石墨烯转移的技术进展", 《材料导报A：综述篇》 * |
| 王胜涛等: "PMMA/PVA 双支撑膜辅助铜刻蚀法: 一种改进的石墨烯转移技术", 《材料导报》 * |
| 黄？等: "使用密闭空腔阻挡层的CVD石墨烯鼓泡法转移", 《半导体技术》 * |
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