JP2017519703A - グラフェン層の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
(a)酸化グラフェンを含む分散液を基板上に塗布して、基板上に酸化グラフェンを含む層を形成するステップと、
(b)少なくとも0.036Wのレーザー出力電力でのレーザー照射により、ステップ(a)で得られた層の少なくとも一部を加熱し、それによって酸化グラフェンの少なくとも一部をグラフェンに化学的に還元し、且つアブレーションによってこの層の厚さを物理的に低減させるステップとを含む。
(a)酸化グラフェンを含む分散液を基板上に塗布して、基板上に酸化グラフェンを含む層を形成するステップと、
(b)少なくとも0.036Wのレーザー出力電力でのレーザー照射により、ステップ(a)で得られた層の少なくとも一部を加熱し、それによって酸化グラフェンの少なくとも一部をグラフェンに化学的に還元し、且つアブレーションによってこの層の厚さを物理的に低減するステップと
を含み、ステップ(b)における加熱が、6.4J/mm2未満のエネルギー密度を提供するように適合される。
水性懸濁液を形成するために、酸化グラフェンの薄片が、水1gあたり4mgの酸化グラフェンの薄片を添加することにより水中に分散された。従って、懸濁液は、担体相の0.4重量%(w/w)の酸化グラフェンの薄片の含有量を有していた。酸化グラフェンの薄片は、販売業者であるGrapheneから得られた。
第2の実施例では、酸化グラフェンを含むパターン化された層が作製された。上記の第1の実施例について説明されたように、酸化グラフェンを含む分散液が、ガラス基板上に塗布されて、基板上に酸化グラフェンを含む層を形成した。酸化グラフェンを含む層は、約20〜30μmの厚さを有していた。乾燥後、実施例1で使用されたCWレーザーからのレーザービームを照射することにより、酸化グラフェンを含む層の選択された部分がレーザー処理に曝された。従って、レーザー照射は前記の選択された部分の加熱を実施するために使用され、一方この層の他の部分はこの段階では未処理のまま残された。この層の照射された部分は、0.5×0.5mmの正方形のパターンを形成した。これらの正方形において、酸化グラフェンの少なくとも一部がグラフェンに化学的に還元され、層の厚さがアブレーションにより物理的に低減された。従って、このレーザー処理は、約7〜8nmの厚さを有する熱処理されたグラフェンの部分の間に配置された、約50μmの幅及び20μmの層厚さを有する酸化グラフェンの未処理部分のパターンをもたらした。このようにパターン化された層は、3.5kΩ/スクエアのシート抵抗を有した。このパターン化された層は、第1の実施例のグラフェンを含む層と比較してより高いシート抵抗の値を有していた。なぜなら、この段階における未処理部分はまだ還元されておらず、従って依然として酸化グラフェンを含んでいたからである。
(a)酸化グラフェンを含む分散液を基板上に塗布して、基板上に酸化グラフェンを含む層を形成するステップと、
(b)少なくとも0.036Wのレーザー出力電力でのレーザー照射により、ステップ(a)で得られた層の少なくとも一部を加熱し、それによって酸化グラフェンの少なくとも一部をグラフェンに化学的に還元し、且つアブレーションによってこの層の厚さを物理的に低減させるステップとを含む、方法。
Claims (15)
- グラフェンを含む少なくとも部分的に透明で且つ導電性の層を作製する方法であって、
(a)酸化グラフェンを含む分散液を基板上に塗布して、前記基板上に酸化グラフェンを含む層を形成するステップと、
(b)少なくとも0.036Wのレーザー出力電力でのレーザー照射により、ステップ(a)で得られた前記層の少なくとも一部を加熱し、それによって前記酸化グラフェンの少なくとも一部をグラフェンに化学的に還元し、且つアブレーションによって前記層の厚さを物理的に低減させるステップと
を含み、ステップ(b)における前記加熱が、6.4J/mm2未満のエネルギー密度を提供する、方法。 - 酸化グラフェンを含む前記層が、少なくとも0.04Wのレーザー出力電力でレーザー照射により加熱される、請求項1に記載の方法。
- 酸化グラフェンを含む前記層が、少なくとも0.058Wのレーザー出力電力でレーザー照射により加熱される、請求項1に記載の方法。
- ステップ(b)における前記加熱が0.1m/s以下のビーム速度で実行される、請求項1に記載の方法。
- ステップ(b)における前記加熱が0.04m/s以下のビーム速度で実行される、請求項1に記載の方法。
- ステップ(b)における前記加熱が、少なくとも0.036Wのレーザー出力電力を提供し、且つ0.01m/s以下のビーム速度で実行される、請求項1に記載の方法。
- ステップ(b)における前記加熱が、少なくとも0.05Wのレーザー出力電力を提供し、且つ0.02m/s以下のビーム速度で実行される、請求項1に記載の方法。
- 前記層が15ms未満の露出時間のステップ(b)における加熱に曝される、請求項1に記載の方法。
- ステップ(a)で得られた前記層の前記厚さが5nm〜100μmの範囲内である、請求項1に記載の方法。
- ステップ(a)で得られた前記層の厚さが少なくとも100nmである、請求項1に記載の方法。
- ステップ(a)で得られた前記層の厚さが少なくとも10μmである、請求項1に記載の方法。
- ステップ(b)から得られるグラフェンを含む前記層の少なくとも領域が、1〜10nmの範囲の厚さを有する、請求項1に記載の方法。
- 請求項1乃至12の何れか一項に記載の方法によって得られる、グラフェン層。
- 請求項1乃至12の何れか一項に記載の方法によって得られる導電性のグラフェン層を含む、光電子デバイス。
- 請求項1乃至12の何れか一項に記載の方法によって得られる導電性のグラフェン層を含む、電子デバイス。
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