石墨烯转移是石墨烯生产和应用的关键步骤,尤其是在使用化学气相沉积(CVD)方法时。该过程包括将石墨烯从其生长基底(通常是铜)转移到目标基底,以便进一步使用。本摘要探讨了转移石墨烯的关键方法和注意事项,重点是确保转移石墨烯的完整性和质量所涉及的挑战和技术。
要点说明:

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石墨烯转移的重要性:
- 目的:要将石墨烯从生长基底转移到可用于设备或应用的功能基底,转移过程至关重要。
- 挑战:转移必须保持石墨烯结构的完整性,尽量减少污染,避免引入缺陷。
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常见的转移技术:
- 湿传送:这是最广泛使用的方法。它包括使用化学蚀刻剂(如氯化铁或过硫酸铵)蚀刻掉铜基板,然后使用聚合物支撑层(如 PMMA)将石墨烯转移到目标基板上。
- 干式转移:这种方法避免了使用液体蚀刻剂,降低了污染风险。通常需要使用印章或粘合层将石墨烯从生长基底上掀起,并将其放置到目标基底上。
- 电化学分层:这种技术利用电场削弱石墨烯与铜基底之间的结合,使其更容易转移。这种技术不太常见,但在基底重复使用方面具有优势。
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基底制备的作用:
- 氧化铜互嵌:如参考文献所述,在石墨烯和铜基底之间夹一层氧化铜可降低压力,使转移更容易。这样可以减弱机械和化学键,方便石墨烯的移除,实现基底的重复使用。
- 表面处理:目标基底可能需要处理(如清洁、功能化),以确保转移石墨烯的牢固附着。
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转移过程中的质量控制:
- 尽量减少缺陷:在转移过程中,必须注意避免石墨烯出现裂缝、褶皱或撕裂。这就需要在加工过程中控制张力和对齐。
- 防止污染:使用洁净室环境和高纯度化学品对防止污染至关重要,因为污染会降低石墨烯的电气和机械性能。
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应用和影响:
- 研究与开发:高质量的石墨烯转移对于基础研究和基于石墨烯的设备开发至关重要。
- 工业生产:大规模生产需要可扩展且可靠的转移方法,尤其是在电子、传感器和储能应用领域。
通过了解这些关键点,研究人员和工程师可以优化石墨烯转移过程,从而获得高质量的结果,为这种非凡材料的先进应用铺平道路。
汇总表:
方面 | 详细信息 |
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重要性 | 对于将石墨烯转移到功能基底上的应用至关重要。 |
挑战 | 保持完整性、减少污染和避免缺陷。 |
常用技术 | 湿法转移、干法转移、电化学分层。 |
基底制备 | 进行氧化铜插层和表面处理,以增强附着力。 |
质量控制 | 最大限度地减少缺陷和污染,实现最佳电气/机械性能。 |
应用 | 对电子、传感器和储能领域的研发和工业生产至关重要。 |
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