【摘要】:基于单层聚合物的石墨烯转移法在去除聚合物时容易引起裂纹,产生的裂纹会减少载流子传输通道,导致电极性能严重下降。针对单一聚合物转移容易存在石墨烯褶皱、破损等问题,研究人员又发展出多种复合结构聚合物转移方法。复合结构聚合物转移法的优点是复合结构聚合物相比单一聚合物更能有效增强转移时石墨烯和聚合物界面的黏附性,减少基底缺陷,提高石墨烯质量和转移的成功率。
基于单层聚合物的石墨烯转移法在去除聚合物时容易引起裂纹,产生的裂纹会减少载流子传输通道,导致电极性能严重下降。针对单一聚合物转移容易存在石墨烯褶皱、破损等问题,研究人员又发展出多种复合结构聚合物转移方法。
Cai等为了消除裂纹对石墨烯电阻的影响,他们提出用PMMA/AB胶和PET联合转移石墨烯的方法,转移过程如图3-18所示。该方法成功实现了将单层石墨烯由金属基底向PMMA/AB胶/PET的转移,实现了14in石墨烯的转移,为大尺寸石墨烯的转移提供了借鉴方法。转移后的石墨烯可见光透过率达到96.5%,方块电阻最低可达219Ω/□,与掺杂的石墨烯方块电阻相当,是PMMA转移的未掺杂石墨烯方块电阻的1/5。
图3-18 PMMA/AB胶和PET联合转移石墨烯示意图(www.daowen.com)
该方法避免了聚合物的去除过程,降低了裂纹产生的可能性,便于实现大尺寸石墨烯的转移。
Wichawate等发现在将石墨烯转移到PDMS基底上时,PDMS极低的表面能限制了其作为目标基底的应用。于是,他们提出了用SU-8光刻胶薄层作为黏附层,以提升石墨烯和PDMS基底之间的黏附性,并将石墨烯成功转移到PDMS基底上。实验中在将铜箔上生长的石墨烯均匀涂布PMMA后,用SU-8光刻胶作为黏附层转移到PDMS基底上,最后除去PMMA得到石墨烯/SU-8/PDMS的复合结构。
复合结构聚合物转移法的优点是复合结构聚合物相比单一聚合物更能有效增强转移时石墨烯和聚合物界面的黏附性,减少基底缺陷,提高石墨烯质量和转移的成功率。缺点是增加了流程的复杂性和成本投入,只能针对小规模的特定基底材料适用。
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