PL224343B1 - Sposób przenoszenia warstwy grafenowej - Google Patents

Sposób przenoszenia warstwy grafenowej

Info

Publication number
PL224343B1
PL224343B1 PL408660A PL40866014A PL224343B1 PL 224343 B1 PL224343 B1 PL 224343B1 PL 408660 A PL408660 A PL 408660A PL 40866014 A PL40866014 A PL 40866014A PL 224343 B1 PL224343 B1 PL 224343B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
graphene layer
graphene
source substrate
substrate
etching
Prior art date
Application number
PL408660A
Other languages
English (en)
Other versions
PL408660A1 (pl
Inventor
Iwona Pasternak
Aleksandra Krajewska
Włodzimierz Strupiński
Original Assignee
Inst Tech Materiałów Elektronicznych
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Inst Tech Materiałów Elektronicznych filed Critical Inst Tech Materiałów Elektronicznych
Priority to PL408660A priority Critical patent/PL224343B1/pl
Priority to PCT/EP2015/057898 priority patent/WO2015197217A1/en
Publication of PL408660A1 publication Critical patent/PL408660A1/pl
Publication of PL224343B1 publication Critical patent/PL224343B1/pl

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B32/00Carbon; Compounds thereof
    • C01B32/15Nano-sized carbon materials
    • C01B32/182Graphene
    • C01B32/194After-treatment

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)

Abstract

Ujawniono sposób przenoszenia warstwy grafenowej z podłoża źródłowego na podłoże docelowe, obejmujący etapy: • zaznaczenia wybranego obszaru warstwy grafenowej na podłożu źródłowym za pomocą wodoodpornego spoiwa w celu uformowania zamkniętej ramki wokół wybranego obszaru, przy czym podłoże źródłowe jest wykonane z metalu, korzystnie miedzi, niklu, platyny, renu, złota lub srebra; • wytrawiania podłoża źródłowego aż do jego całkowitego wytrawienia; • umieszczenia ukształtowanej warstwy grafenowej na podłożu docelowym.

Description

Opis wynalazku
Celem niniejszego wynalazku jest sposób przenoszenia warstwy grafenowej z podłoża źródłowego na podłoże docelowe. Bardziej szczegółowo, wynalazek dotyczy udoskonalonego sposobu przenoszenia warstwy grafenowej bez stosowania warstw podtrzymujących typu polimerowego.
Grafen na podłożu metalowym wzbudził olbrzymie zainteresowanie naukowców i jednostek przemysłowych na całym świecie, przede wszystkim ze względu na jego dużą wytrzymałość i możliwość otrzymania monowarstwy grafenowej, którą można skutecznie przenosić i łatwo nakładać w warunkach produkcji masowej [1,2]. Standardowe podejście w zakresie przenoszenia grafenu z podłoża miedzianego na dowolne podłoża zakłada zastosowanie polimetakrylanu metylu) jako powłoki podtrzymującej przeciwdziałającej rozpadowi warstwy grafenu podczas procesu przenoszenia [3,4].
Inne popularne sposoby wykorzystują poli(dimetylosiloksan) jako stempel umożliwiający oderwanie się grafenu od Cu i jego umieszczenie na podłożach [5,6]. Ponadto, udowodniono, że sposób roll-to-roll stosujący taśmę termiczną jaką warstwę podtrzymującą, może być skutecznie stosowany w produkcji na skalę masową [2,7]. Niemniej jednak, każda z tych technik wymaga usunięcia warstw podtrzymujących przez zastosowanie środków rozpuszczających lub dostosowanie temperatury. W konsekwencji, powoduje to powstanie dodatkowych zanieczyszczeń na powierzchni grafenu. Ponadto, zastosowanie rozpuszczalników ogranicza zakres potencjalnych podłoży tylko do takich, które są odporne na zastosowane rozpuszczalniki. Wiadomo także, że powłoki PMMA i PDMS są trudne do usunięcia z powierzchni grafenu, i z tego powodu na jego górnej powierzchni pozostają ich resztki. Nałożenie grafenu na nanodruty lub nanocząstki za pomocą sposobów wykorzystujących polimery w celu uformowania nanokompozytów stanowi kolejne poważne wyzwanie, ponieważ przyleganie grafenu do polimerów jest silniejsze niż do powierzchni rozwiniętych.
W celu rozwiązania wymienionego powyżej problemu, poszukuje się sposobów, które nie wymagają zastosowania jakichkolwiek warstw podtrzymujących typu polimerowego. Jeden z nich zakłada zastosowanie kropli izopropanolu i siatki TEM; jednak, wymieniony związek ogranicza przeniesienie warstwy grafenu tylko do siatki TEM [8]. Ostatnio, zaprezentowano sposób przenoszenia grafenu bez udziału polimeru [9]. Wykonano go przez zastosowanie grafitowego uchwytu utrzymującego układ grafen/miedź w stanie nienaruszonym podczas etapów wytrawiania i czyszczenia miedzi. Ta technika wymaga jednak przygotowania specjalnego uchwytu. Takie mechaniczne podtrzymanie może zarówno zniszczyć warstwę grafenu podczas jego zdejmowania, jak i ograniczać kształt i wielkość przenoszonych warstw grafenowych.
Zatem, celem niniejszego wynalazku jest zapewnienie nowego, udoskonalonego sposobu przenoszenia warstwy grafenowej z podłoża źródłowego na podłoże docelowe bez stosowania powłok podtrzymujących typu polimerowego, specjalnego uchwytu lub jakichkolwiek innych skomplikowanych narzędzi, które byłyby pozbawione wymienionych powyżej wad.
Sposób przenoszenia warstwy grafenowej z podłoża źródłowego na podłoże docelowe, charakteryzuje się tym, że obejmuje etapy:
• zaznaczenia wybranego obszaru warstwy grafenowej na podłożu źródłowym za pomocą wodoodpornego spoiwa w celu uformowania zamkniętej ramki wokół wybranego obszaru, przy czym podłoże źródłowe jest wykonane z metalu, korzystnie miedzi, niklu, platyny, renu, złota lub srebra, • wytrawiania podłoża źródłowego aż do jego całkowitego wytrawienia, • umieszczenia ukształtowanej warstwy grafenowej na podłożu docelowym.
Korzystnie, wodoodporne spoiwo zawiera substancję wybraną z grupy zawierającej nierozpuszczalne w wodzie żywice, lakier, szelak, lateks, klej, spoiwa silikonowe i akrylowe.
Korzystnie, wodoodporny marker jest stosowany jako źródło wodoodpornego spoiwa. Korzystnie, ramka ma co najmniej jeden liniowy wymiar dłuższy niż podłoże docelowe. Korzystnie, warstwa grafenowa jest syntetyzowana na podłożu źródłowym przez osadzanie chemiczne z fazy gazowej.
Korzystnie podłoże źródłowe jest folią miedzianą, korzystnie o grubości 25 μm lub cieńszą. Korzystnie, przed etapem zaznaczenia wybranego obszaru warstwy grafenowej na podłożu źródłowym, jakość warstwy grafenowej na podłożu źródłowym jest potwierdzana przez wykonanie pomiarów w spektroskopii Ramana.
Korzystnie, grafen jest usuwany z tylnej strony podłoża źródłowego przed etapem wytrawiania.
PL 224 343 B1
Korzystnie, etap wytrawiania jest wykonywany przez umieszczenie ukształtowanej warstwy grafenowej na podłożu źródłowym na powierzchni wodnego roztworu środka wytrawiającego, korzystnie wodnego roztworu nadsiarczanu amonu.
Korzystnie, po całkowitym wytrawieniu podłoża źródłowego w wodnym roztworze środka wytrawiającego, otrzymuje się ukształtowaną warstwę grafenową unoszącą się na powierzchni roztworu i ta warstwa grafenowa zostaje oczyszczona, korzystnie przez ciągły i kontrolowany strumień wody dejonizowanej.
Korzystnie, ukształtowana warstwa grafenowa jest umieszczana na podłożu docelowym przez wypuszczenie roztworu, na powierzchni którego unosi się ukształtowana obramowana warstwa grafenowa, w taki sposób, by ukształtowana warstwa grafenowa opadła na podłoże docelowe.
Korzystnie, podłoże docelowe z umieszczoną na nim ukształtowaną warstwą grafenową zostaje stopniowo podgrzane do temperatury około 100°C, korzystnie około 1°C na minutę, a następnie zostaje wygrzane w temperaturze około 100°C.
Sposób, według wynalazku umożliwia przeniesienie warstwy grafenowej z podłoża źródłowego na podłoże docelowe bez stosowania powłok podtrzymujących typu polimerowego. Ten sposób gwarantuje czystszą powierzchnię grafenu i brak pozostałości polimerowych na jego powierzchni. Ponadto, wymieniona procedura umożliwia przeniesienie grafenu na podłoża nieodporne na aceton, który jest zwykle stosowany do usuwania polimerów. W konsekwencji, zwiększa to znacząco możliwości zastosowania grafenu. Ponadto, nie potrzeba specjalnego uchwytu utrzymującego ani żadnych innych skomplikowanych narzędzi. Stosując sposób, możliwe jest przeniesienie nieograniczonego kształtu warstw grafenowych nawet na chropowate i rozwinięte powierzchnie takie jak nanodruty lub materiały wykończone nanocząsteczkami.
Wynalazek zostanie teraz dalej przedstawiony w korzystnych przykładach wykonania z odniesieniem do załączonych rysunków, na których:
fig. 1 przedstawia schemat sposobu według wynalazku fig. 2 przedstawia histogramy parametrów spektroskopii Ramana przedstawiające a) pozycję pasma G i b) pozycję pasma 2D dla grafenu przeniesionego na nanodruty GaN i podłoża SiO2/Si, fig. 3 przedstawia histogramy parametrów spektroskopii Ramana przedstawiające a) szerokość połówkową pasma 2D i b) szerokość połówkową pasma G i c) stosunek intensywności pasm 2D/G dla grafenu przeniesionego na nanodruty GaN (gęste) i podłoża SiO2/Si (rzadkie), i fig. 4 przedstawia obrazy SEM przedstawiające budowę monowarstwy grafenu zawieszonego na nanodrutach GaN (a, c) i kontrastowe obrazy składu chemicznego powierzchni odpowiednich obszarów przedstawiające czystość fazy w badanych próbkach grafenu (b, d).
W nieograniczającym przykładzie wykonania warstwy grafenowe zostały syntetyzowane na drodze osadzenia chemicznego z fazy gazowej na powierzchni folii miedzianej o grubości 25 μm, jak opisano w [10]. W pierwszym etapie, jakość otrzymanych warstw grafenowych potwierdzono wykonując pomiary w spektroskopii Ramana. Następnie, usunięto grafen z tylnej strony folii miedzianej w celu uniknięcia zanieczyszczeń między górnymi i bocznymi warstwami grafenowymi formowanymi podczas wytrawiania miedzi. Następnie, został wybrany obszar próbki, który miał zostać przeniesiony na dowolne podłoża, a następnie obszar ten został zaznaczony za pomocą wodoodpornego markera Stabilo™ OHPen w kolorze niebieskim. W konsekwencji, uformowana została trwała plastikowa ramka. Na powierzchni grafenu powstała markerowa ramka, to jest spoiwo obecne w atramencie markera przyległo do znajdującej się poniżej warstwy grafenu. Zaleca się, by markerowa ramka była większa niż dowolne podłoże. W konsekwencji, można uniknąć usuwania markera, np. poprzez kontakt z alkoholem. Ze względu na istniejące połączenie między warstwą grafenu i ramką, polikrystaliczna warstwa grafenowa nie rozpada się. Ponadto, markerowa ramka jest bardzo cienka i lekka, a więc przeciwdziała pękaniu i zbijaniu się. Następnie, próbka grafenu z markerową ramką została umieszczona na powierzchni wodnego roztworu nadsiarczanu amonu. Gdy Cu została całkowicie wytrawiona, grafen unoszący się na powierzchni roztworu został oczyszczony ciągłym i kontrolowanym strumieniem wody dejonizowanej (Dl). W końcu woda w naczyniu została wypuszczona przez kurek i grafen otoczony markerową ramką opadł na podłoże docelowe. Następnie, warstwy zostały stopniowo podgrzane powyżej 100°C w atmosferze powietrza w celu polepszenia zarówno adhezji jak i kontaktu pomiędzy nimi.
Fig. 1 przedstawia schemat zastosowanego sposobu, na którym widoczne są następujące etapy:
I - grafen na tylnej stronie wytrawiony przez plazmę O2,
II - markerowa ramka zaznaczona na grafenie,
III - markerowa ramka/grafen/Cu umieszczone na (NH4)S2O8,
PL 224 343 B1
IV - wytrawianie Cu,
V - przemycie wodą Dl,
VI - wypompowanie wody Dl w celu opadnięcia grafenu na podłoże,
VII - podgrzanie w 100°C.
W ten sposób przeniesiono warstwy grafenowe na nanodruty GaN, których gęstość wyniosła 2
30/μΐτι . Próbki grafen/SiO2/Si zostały przygotowane jak opisano w [10]. Charakterystykę własności grafenu przeniesionego z zastosowaniem sposobu wykorzystującego wzmocnienie markerową ramką wykonano za pomocą spektroskopu Ramana firmy Renishaw z laserem 532 nm Nd:YAG jako źródłem wzbudzenia, oraz przeprowadzając obrazowanie SEM i badanie TEM.
Każda z próbek z przeniesionymi warstwami grafenowymi na ich górze została najpierw zbadana przez wykonanie przestrzennego mapowania widm Ramanowskich. Głównym celem pomiarów ramanowskich było zestawienie informacji o własnościach grafenu jako funkcji związanej z chropowatością podłoża. Występowały tam obszary zmniejszonej styczności na powierzchni, co oznacza, że badany grafen wykazywał większe podobieństwo do zawieszonego grafenu. Badanie próbek przeprowadzono w mikro-skali 2 (kilkadziesiąt μm ) w celu przeanalizowania homogeniczności i ciągłości struktury grafenowej. Spektroskopia ramanowska dostarczyła informacji o budowie struktury grafenowej oraz pozwoliła na rozróżnienie między mono- i dwuwarstwowym grafenem i jego możliwym odkształceniom [11-14].
Fig. 2 przedstawia histogramy pozycji pasm G i 2D, szerokość pasma 2D i stosunek intensywności pasm 2D i G. Dla grafenu monowarstwowego, który analizowano w wymienionym badaniu piki G i 2D dopasowano do pojedynczej krzywej Lorenza. Biorąc pod uwagę powyższe rozważania, można uznać, że grafen przeniesiony na nanodruty GaN i podłoża SiO2/Si jest homogeniczny. W przypadku
-1 -1 grafenu przenoszonego na nanodruty GaN średnia pozycja pasm 2D i G wynosi 2678 cm-1 i 1585 cm-1 (Figura 2a, 2b), odpowiednio, co sugeruje brak naprężenia w warstwie grafenowej, i wymienione wartości są bardzo zbliżone do wartości charakterystycznych dla grafenu eksfoliowanego [14,15].
Szerokość połówkowa [skrót ang. FWHM -Full Width of Half Maximum] pasma G przedstawio-1 nego na fig. 3b (średnio 16 cm-1) wskazuje na niewielką koncentrację nośników ładunku (poniżej 12 -2
2*1012 cm-2) [16,17]. Histogram dla warstwy grafenu przedstawia wyraźnie średni stosunek intensywności pasm 2D/G wynoszący powyżej 2 (maksymalnie 4,5), co potwierdza małą gęstość nośników ładunku w tej próbce. Fig. 3a potwierdza obecność grafenu (szerokość połówkowa 2D wynosi około cm-1) w przypadku próbek grafen/SiO2/Si. W przeciwieństwie do próbki na nanodrutach GaN, niniejsza próbka wykazuje nieznaczne naprężenia ściskające (przesunięcie blueshift pozycji pasma G
-1 -1 i 2D (1591 cm-1 i 2687 cm-1 odpowiednio) w porównaniu z grafenem eksfoliowanym). Ponadto, szero-1 kość połówkowa pasma G (średnio 11 cm-1) sugeruje, że próbka jest nieznacznie domieszkowana 12 -2 (koncentracja nośników ładunku wynosi około 5*1012 cm-2). Ponadto niższy stosunek 2D/G potwierdza wyższą koncentrację nośników ładunku dla grafenu na SiO2 niż na nanodrutach GaN.
Analiza mapowania ramanowskiego wskazuje, że identyczne próbki grafenu przeniesione na nanodruty GaN i SiO2 mają nieznacznie różne parametry. Sugeruje to, że różnice w strukturze grafenu na obu materiałach są głównie związane z jego interakcją z substratami. Na podstawie wymienionych powyżej szczegółowych wyników, można konkludować, że cechy grafenu przeniesionego na powierzchnię nanodrutów GaN odpowiadają bardziej grafenowi eksfoliowanemu.
W celu zademonstrowania budowy i czystości próbek wykonano obrazowanie SEM nisko-kV. Powierzchnia grafenu pokrywającego powierzchnię nanodrutów GaN została zbadana za pomocą detektora in-lens elektronów wtórnych (true SE1) i detektora elektronów wstecznie rozproszonych (EsB, niska strata energii elektronów BSE) z filtrem energetycznym, przy czym oba zostały umieszczone na osi optycznej kolumny Gemini™ w mikroskopie Auriga CrossBeam Workstation (Carl Zeiss). Energię elektronów pierwotnych w wiązce skaningowej dobrano na poziomie 500 eV, w celu ujawnienia budowy ultra-cienkiej warstwy grafenu (pojedyncza warstwa) i jednoczesnego rozróżnienia różnych faz obecnych na podłożu na podstawie kontrastowego składu (niska strata energii elektronów BSE). Obrazy przedstawione na fig. 3 ujawniają powierzchnię bez zewnętrznych zanieczyszczeń.
Dla celów analizy TEM przeprowadzonej za pomocą elektronowego mikroskopu transmisyjnego Titan Cubed 80 -300 przy 300 kV, próbki zostały oczyszczone w plazmie argon-tlen (zawierającej 80% argonu i 20% tlenu) przez 2 sek. Dłuższy czas czyszczenia powodował znaczne zniszczenia grafenu. Analiza mikroskopowa ujawniła obecność pojedynczej warstwy grafenu na całym obszarze podtrzymującym siatkę. Nie zaobserwowano żadnych refleksów oprócz tych pochodzących z pojedynczej warstwy grafenu. Odchylenie próbki pod kątem -/+ 32 stopni nie spowodowało powstania dodatkowych refleksów, co także dowodzi obecności pojedynczej warstwy grafenu.
PL 224 343 B1
Referencje
Wymienione powyżej numery w nawiasach kwadratowych odnoszą się do następujących publikacji:
[1] Sukang Bae, Hyeongkeun Kim, Youngbin Lee, Xlangfan Xu, Jae-Sung Park, Yi Zheng, Jayakumar Balakrishnan, Tian Lei, Hye Ri Kim, Young II Song, Young-Jin Kim, Kwang S. Kim, Barbaras Ozyilmaz, Jong-Hyun Ahn, Byung Hee Hong, Sumlo lijima Roll-to-roll production of 30-inch graphene films for transparent electrodes Nature Nanotechnology 5, (2010) 574-578
[2] Alfonso Reina, Hyungbin Son, Liying Jiao, Ben Fan, Mildred S. Dresselhaus, Zhong Fan Liu, Jing Kong Transferring and Identification of Single- and Few-Layer Graphene on Arbitrary Substrates
J. Phys. Chem. C, tom 112, Nr. 46, (2008) 17741-17744
[3] Li, X.; Zhu, Y; Cai, W.; Borysiak, M.; Han, B.; Chen, D.; Piner, R. D.; Colombo, L.; Ruoff, R. S. Transfer of Large-Area Graphene Films for High-Performance Transparent Conductive Electrodes. Nano Lett. 9, 4359-4363 (2009)
[4] X. Liang, B. A. Sperling, I. Calizo, G. Cheng, Ch. Ann Hacker, Q. Zhang, Y. Obeng, K. Yan, H. Peng, Q. Li, X. Zhu, H. Yuan, A. R. Hight Walker, Z. Liu, L. Peng, C. A. Richter, Toward Clean and Crackless Transfer of Graphene, ACS Nano 5, (2011) 9144-9153
[5] Ching-YuanSu1, DongliangFu, Ang-YuLu, Keng-KuLiu, YanpingXu, Zhen-YuJuang Lain-JongLi Transfer printing of graphene strip from the graphene grown on copper wires, Nanotechnology 22 (2011) 185309 (6 pp)
[6] Ji Won Suk, Alexander Kitt, Carl W. Magnuson, Yufeng Hao, Samir Ahmed, Jinho An, Anna
K. Swan, Bennett B. Goldberg, Rodney S. Ruoff Transfer of CVD-Grown Monolayer Graphene onto Arbitrary Substrates ACS Nano, 2011,5 (9), str. 6916-6924
[7] Junmo Kang, Soonhwi Hwang, Jae Hwan Kim, Min Hyeok Kim, Jaechul Ryu, SangJae Seo, Byung Hee Hong, Moon Ki Kim, Jae-Boong Choi Efficient Transfer of Large-Area Graphene Films onto Rigid Substrates by Hot Pressing ACS Nano, 2012, 6 (6), str. 5360-5365
[8] William Regan, Nasim Alem, Benjamin Aleman, Baisong Geng, ęaglar Girit, Lorenzo Maserati, Feng Wang, Michael Crommie A. Zettl A direct transfer of layer-area graphene APPLIED PHYSICS LETTERS96,113102 (2010)
[9] Wei-HsiangLin, Ting-HuiChen, Jan-KaiChang, Jieh-ITaur, Yuan-YenLo, Wei-LiLee, ChiaSengChang, Wei-BinSu, Chih-IWu A Direct and Polymer-Free Method for Transferring Graphene Grown by Chemical Vapor Deposition to Any Substrate ACS Nano, 2014, 8 (2), str. 1784-1791
[10] Tymoteusz Ciuk, Iwona Pasternak, Aleksandra Krajewska, Jan Sobieski, Piotr Caban, Jan Szmidt, Wlodek Strupinski The Properties of CVD Graphene Transferred by High-Speed Electrochemical Delamination J. Phys. Chem. C, 117, 20833-20837 (2013)
[11] Gupta, A.; Chen, G.; Joshi, P.; Tadigadapa, S.; Eklund, P. C. Raman Scattering from High-Frequency Phonons in Supported n Graphene Layer Films. Nano Lett. 2006, 6, 2667-2673
[12] Ferrari, A. C; Meyer, J. C; Scardaci, V.; Casiraghi, C; Lazzeri, M.; Mauri, F.; Piscanec, S.; Jiang, D.; Novoselov, K. S.; Roth, S.; et al. Raman Spectrum of Graphene and Graphene Layers. Phys. Rev. Lett. 2006, 97,189401
[13] Lee, D. S.; Riedl, C.; Krauss, B.; von Klitzing, K.; Starke, U.; Smet, J. H. Raman Spectra of Epitaxial Graphene on SiC and of Epitaxial Graphene Transferred to SiO2. Nano Lett. 2008, 9, 4320-4325.
[14] D. Graf, F. Molitor, K. Ensslin, C. Stampfer, A. Jungen, C. Hierold, L. Wirtz Spatially Resolved Raman Spectroscopy of Single- and Few-Layer Graphene, Nano Lett., 2007, 7 (2), str. 238-242
[15] Zhen Hua Ni, Ting Yu, Yun Hao Lu, Ying Ying Wang, Yuan Ping Feng, Ze Xiang Shen, Uniaxial Strain on Graphene: Raman Spectroscopy Study and Band-Gap Opening, ACS Nano, 2008, 2 (11), str. 2301-2305
[16] T. M. G. Mohiuddin, A. Lombardo, R. R. Nair, A. Bonetti, G. Savini, R. Jalil, N. Bonini, D. M. Basko, C. Galiotis, N. Marzari, K. S. Novoselov, A. K. Geim, A. C. Ferrari, Uniaxial strain in graphene by Raman spectroscopy: G peak splitting, Grnneisen parameters, and sample orientation, Phys. Rev. B 79, (2009) 205433
[17] A. Das, S. Pisana, B. Chakraborty, S. Piscanec, S. K. Saha, U. V. Waghmare, K. S. Novoselov, H. R. Krishnamurthy, A. K. Geim, A. C. Ferrari, A. K. Sood Monitoring dopants by Raman scattering in an electrochemically top-gated graphene transistor, Nature Nanotechnology 3, 210-215 (2008).

Claims (12)

1. Sposób przenoszenia warstwy grafenowej z podłoża źródłowego na podłoże docelowe, znamienny tym, że obejmuje etapy:
• zaznaczenia wybranego obszaru warstwy grafenowej na podłożu źródłowym za pomocą wodoodpornego spoiwa w celu uformowania zamkniętej ramki wokół wybranego obszaru, przy czym podłoże źródłowe jest wykonane z metalu, korzystnie miedzi, niklu, platyny, renu, złota lub srebra, • wytrawiania podłoża źródłowego aż do jego całkowitego wytrawienia, • umieszczenia ukształtowanej warstwy grafenowej na podłożu docelowym.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że wodoodporne spoiwo zawiera substancję wybraną z grupy obejmującej nierozpuszczalne w wodzie żywice, lakier, szelak, lateks, klej, spoiwa silikonowe i akrylowe.
3. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że wodoodporny marker jest stosowany jako źródło wodoodpornego spoiwa.
4. Sposób według któregokolwiek z poprzedzających zastrzeżeń, znamienny tym, że ramka ma co najmniej jeden liniowy wymiar dłuższy niż podłoże docelowe.
5. Sposób według któregokolwiek z poprzedzających zastrzeżeń, znamienny tym, że warstwa grafenowa jest syntetyzowana na podłożu źródłowym przez osadzanie chemiczne z fazy gazowej.
6. Sposób według któregokolwiek z poprzedzających zastrzeżeń, znamienny tym, że podłoże źródłowe jest folią miedzianą, korzystnie o grubości 25 gm lub cieńszą.
7. Sposób według któregokolwiek z poprzedzających zastrzeżeń, znamienny tym, że przed etapem zaznaczenia wybranego obszaru warstwy grafenowej na podłożu źródłowym, jakość warstwy grafenowej na podłożu źródłowym jest potwierdzana przez wykonanie pomiarów w spektroskopii Ramana.
8. Sposób według któregokolwiek z poprzedzających zastrzeżeń, znamienny tym, że grafen jest usuwany z tylnej strony podłoża źródłowego przed etapem wytrawiania.
9. Sposób według któregokolwiek z poprzedzających zastrzeżeń, znamienny tym, że etap wytrawiania jest wykonywany przez umieszczenie ukształtowanej warstwy grafenowej na podłożu źródłowym na powierzchni wodnego roztworu środka wytrawiającego, korzystnie wodnego roztworu nadsiarczanu amonu.
10. Sposób według zastrz. 9, znamienny tym, że po całkowitym wytrawieniu podłoża źródłowego w wodnym roztworze środka wytrawiającego, otrzymuje się ukształtowaną warstwę grafenową unoszącą się na powierzchni roztworu i ta ukształtowana warstwa grafenowa zostaje oczyszczona, korzystnie przez ciągły i sterowany strumień wody dejonizowanej.
11. Sposób według zastrz. 9 albo 10, znamienny tym, że ukształtowana warstwa grafenowa jest umieszczana na podłożu docelowym przez wypuszczenie roztworu, na powierzchni którego unosi się ukształtowana warstwa grafenowa, w taki sposób, by ukształtowana warstwa grafenowa opadła na podłoże docelowe.
12. Sposób według któregokolwiek z poprzedzających zastrzeżeń, znamienny tym, że podłoże docelowe z umieszczoną na nim warstwą grafenową zostaje stopniowo podgrzane do temperatury około 100°C, korzystnie około 1°C na minutę, a następnie zostaje wygrzane w temperaturze około 100°C.
PL408660A 2014-06-25 2014-06-25 Sposób przenoszenia warstwy grafenowej PL224343B1 (pl)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL408660A PL224343B1 (pl) 2014-06-25 2014-06-25 Sposób przenoszenia warstwy grafenowej
PCT/EP2015/057898 WO2015197217A1 (en) 2014-06-25 2015-04-10 Method of transferring a graphene film

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL408660A PL224343B1 (pl) 2014-06-25 2014-06-25 Sposób przenoszenia warstwy grafenowej

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL408660A1 PL408660A1 (pl) 2016-01-04
PL224343B1 true PL224343B1 (pl) 2016-12-30

Family

ID=53039851

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL408660A PL224343B1 (pl) 2014-06-25 2014-06-25 Sposób przenoszenia warstwy grafenowej

Country Status (2)

Country Link
PL (1) PL224343B1 (pl)
WO (1) WO2015197217A1 (pl)

Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9475709B2 (en) 2010-08-25 2016-10-25 Lockheed Martin Corporation Perforated graphene deionization or desalination
US9834809B2 (en) 2014-02-28 2017-12-05 Lockheed Martin Corporation Syringe for obtaining nano-sized materials for selective assays and related methods of use
US10653824B2 (en) 2012-05-25 2020-05-19 Lockheed Martin Corporation Two-dimensional materials and uses thereof
US9744617B2 (en) 2014-01-31 2017-08-29 Lockheed Martin Corporation Methods for perforating multi-layer graphene through ion bombardment
US9610546B2 (en) 2014-03-12 2017-04-04 Lockheed Martin Corporation Separation membranes formed from perforated graphene and methods for use thereof
US10203295B2 (en) 2016-04-14 2019-02-12 Lockheed Martin Corporation Methods for in situ monitoring and control of defect formation or healing
TW201504140A (zh) 2013-03-12 2015-02-01 Lockheed Corp 形成具有均勻孔尺寸之多孔石墨烯之方法
US9572918B2 (en) 2013-06-21 2017-02-21 Lockheed Martin Corporation Graphene-based filter for isolating a substance from blood
CA2938305A1 (en) 2014-01-31 2015-08-06 Lockheed Martin Corporation Processes for forming composite structures with a two-dimensional material using a porous, non-sacrificial supporting layer
SG11201606289RA (en) 2014-01-31 2016-08-30 Lockheed Corp Perforating two-dimensional materials using broad ion field
JP2017512129A (ja) 2014-03-12 2017-05-18 ロッキード・マーチン・コーポレーション 有孔グラフェンから形成された分離膜
KR20170095804A (ko) 2014-09-02 2017-08-23 록히드 마틴 코포레이션 이차원 막 소재에 기반을 둔 혈액 투석 및 혈액 여과 막과 이를 이용하는 방법
JP2018528144A (ja) 2015-08-05 2018-09-27 ロッキード・マーチン・コーポレーション グラフェン系材料の穿孔可能なシート
WO2017023377A1 (en) 2015-08-06 2017-02-09 Lockheed Martin Corporation Nanoparticle modification and perforation of graphene
SG11201809015WA (en) 2016-04-14 2018-11-29 Lockheed Corp Two-dimensional membrane structures having flow passages
WO2017180135A1 (en) 2016-04-14 2017-10-19 Lockheed Martin Corporation Membranes with tunable selectivity
SG11201809016QA (en) 2016-04-14 2018-11-29 Lockheed Corp Selective interfacial mitigation of graphene defects
WO2017180134A1 (en) 2016-04-14 2017-10-19 Lockheed Martin Corporation Methods for in vivo and in vitro use of graphene and other two-dimensional materials
CA3020686A1 (en) 2016-04-14 2017-10-19 Lockheed Martin Corporation Method for treating graphene sheets for large-scale transfer using free-float method
CN112469665B (zh) 2018-05-22 2023-10-17 Etx公司 用于二维材料的转移的方法和装置
CN109179396A (zh) * 2018-11-16 2019-01-11 福建闽烯科技有限公司 石墨烯薄膜直接转移装置及方法
CN111217364B (zh) * 2018-11-27 2021-09-07 浙江大学 一种基于石墨烯胶带的快速转移方法
CN113702347B (zh) * 2020-05-22 2022-10-14 上海交通大学 微纳米尺度界面褶皱形貌的表征实现方法
CN114852999B (zh) * 2022-04-27 2024-04-05 云南大学 一种转移石墨烯的方法
GB2622118A (en) * 2022-05-13 2024-03-06 Ningbo Softcarbon Electronic Tech Co Ltd Binding agent for graphene film transfer and transfer method of graphene film
CN117088362A (zh) * 2022-05-13 2023-11-21 宁波柔碳电子科技有限公司 一种用于石墨烯膜转移的粘结剂以及石墨烯薄膜的转移方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8535553B2 (en) * 2008-04-14 2013-09-17 Massachusetts Institute Of Technology Large-area single- and few-layer graphene on arbitrary substrates
WO2014064057A2 (en) * 2012-10-23 2014-05-01 Universität Zürich Method for preparing a substantially clean monolayer of a two-dimensional material

Also Published As

Publication number Publication date
WO2015197217A1 (en) 2015-12-30
PL408660A1 (pl) 2016-01-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
PL224343B1 (pl) Sposób przenoszenia warstwy grafenowej
Chen et al. Towards the continuous production of high crystallinity graphene via electrochemical exfoliation with molecular in situ encapsulation
Nam et al. A flexible and transparent graphene/ZnO nanorod hybrid structure fabricated by exfoliating a graphite substrate
Liu et al. Fast and controllable fabrication of suspended graphene nanopore devices
US8932673B2 (en) Methods of fabricating large-area graphene
JP2017524636A (ja) グラフェンの製造および転写のための方法
CN107107561B (zh) 石墨烯和用于将cvd生长石墨烯转移至疏水性基板的无聚合物方法
EP3259382A1 (en) Low noise ultrathin freestanding membranes composed of atomically-thin 2d materials
Wang et al. Layer-by-layer thinning of two-dimensional MoS 2 films by using a focused ion beam
Oh et al. Centimeter-sized epitaxial h-BN films
Pasternak et al. Graphene films transfer using marker-frame method
CN108699708B (zh) 石墨烯以及石墨烯的制法
CN106395768B (zh) 一种超薄氮化硼纳米片的合成方法
Wang et al. Raman spectroscopic investigation of polycrystalline structures of CVD-grown graphene by isotope labeling
CN101768012A (zh) 一种直接在SiO2衬底上制备单层石墨烯片的方法
Ago et al. Step-templated CVD growth of aligned graphene nanoribbons supported by a single-layer graphene film
CN104108704A (zh) 一种石墨烯转移方法
Rai et al. Insight of cleaning, doping and defective effects on the graphene surface by using methanol
Pham et al. Direct transfer of the CVD-grown graphene on copper foils on SiO2 substrate under supercritical CO2 assisted-cleaning technique
Alimanesh et al. Electrochemical growth of controlled tip shapes of ZnO nanorod arrays on silicon substrate and enhanced photoluminescence emission from nanopyramid arrays compared with flat-head nanorods
Ding et al. Growing vertical ZnO nanorod arrays within graphite: efficient isolation of large size and high quality single-layer graphene
Rodrigues et al. Self-assembled nanocolumnar ZnO films chemically deposited on stainless steel with controlled morphology and thickness
CN113683083A (zh) 一种高洁净无损转移石墨烯纳米带的方法
Golanski et al. Graphene monolayer produced on Pt reusable substrates for transparent conductive electrodes applications
Biroju et al. Controlled Fabrication of Graphene--ZnO Nanorod, Nanowire and Nanoribbon Hybrid Nanostructures