在许多研究和工业应用中,从铜中转移石墨烯是至关重要的一步。
有几种方法可以实现这种转移,每种方法都有自己的优势和工艺。
4 种基本方法说明
1.化学蚀刻
其中一种方法是在石墨烯上面涂上一层聚合物支撑层,例如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。
然后在特定温度下烘烤涂有 PMMA 的石墨烯,使溶剂蒸发。
然后使用铜(或其他催化金属)蚀刻剂去除铜基板,留下石墨烯/PMMA 薄膜。
然后用去离子水清洗薄膜,并将其转移到所需的基底上。
最后,在水蒸气蒸发后使用丙酮去除 PMMA,在目标基底上只留下石墨烯薄膜。
2.电化学分层
另一种方法是用电化学方法将石墨烯薄膜与铜基底分层。
这可以通过在化学气相沉积(CVD)过程中在石墨烯和铜基板之间夹一层氧化铜来实现。
氧化铜层可作为弱阻挡层,减少石墨烯和铜基板之间的静水压力,从而使石墨烯薄膜更容易剥离。
3.溶解基底转移
这种转移方法是用蚀刻剂溶解基底以分离石墨烯薄膜。
具体方法是使用铜等催化金属基底,并用适当的蚀刻剂将其溶解,留下石墨烯薄膜。
溶解基底转移法具有成本效益,因为基底可以重复使用。
4.分离式基底转移
这种转移方法是通过机械或电化学方式将石墨烯薄膜与基底分离。
具体做法是在石墨烯上面涂一层载体薄膜,然后用机械方法将其从基底上剥离。
另外,还可以使用电化学方法将石墨烯薄膜与基底分离。
分离式基底转移还具有成本效益,因为基底可以重复使用。
除这些方法外,科学家们还在不断研究和开发新技术,以改进转移过程,制造出更高质量的石墨烯。
例如,在石墨烯生长过程之前对铜基底进行处理,有助于降低催化活性并改善表面形态,从而获得缺陷更少的石墨烯薄片。
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