电化学鼓泡剥离法在石墨烯转移过程中使用了电解液，这对石墨烯的表面会产生一定程度的污染，清洗时会产生一定量的废水。因此，研究人员开发了石墨烯直接剥离技术，使目标基底和石墨烯直接产生足够强的相互吸引力，促使石墨烯从金属基底上剥离。操作中常使用环氧树脂类（Epoxy）胶黏剂，避免了PMMA 转移后残胶剩余以及石墨烯表面产生撕裂和褶皱等问题，但转移后的胶黏剂保留在石墨烯和基底之间，对石墨烯有掺杂影响并增大了薄膜表面粗糙度。Kim等将环氧树脂胶涂覆在目标基底表面后用紫外灯固化，该胶在固化时会收缩，产生的应力降低了石墨烯的方块电阻。

Lock等提出了一种新颖的干法转移技术，将石墨烯转移至聚苯乙烯（PS）上。该技术原理是利用一种叠氮化交联剂分子4-重氮基-2，3，5，6-四氟苯甲酸乙胺（TFPA-NH2）在石墨烯表面形成共价键，产生大于石墨烯-金属之间相互作用的吸附力，为石墨烯与金属基底的有效分离提供了可能性。该交联剂能溶于甲醇，能使大量有机物作为石墨烯转移的目标基底。转移流程如图3-36所示，首先是转移前的合成和处理过程，即石墨烯的CVD法合成及对聚合物表面进行预处理来提高其对石墨烯的吸附；接着是TFPA-NH2交联剂分子的等离子表面活化与沉积，具体是将TFPA-NH2与石墨烯/铜箔在有一定温度和压力的纳米压印机中压印；最后，聚合物基底/石墨烯与金属分离。由此，干法转移技术提供了石墨烯转移的一种新途径，而且金属可被回收利用。

图3-36　石墨烯直接剥离的转移流程

（a）石墨烯/聚合物薄膜的干法剥离步骤；（b）石墨烯与聚合物间的氢键连接；（c）石墨烯与聚合物间的酰胺键连接

Yoon等通过利用环氧树脂与石墨烯之间强的作用力，提出了一种无刻蚀重复生长、转移单层石墨烯的方法。该方法在Cu/SiO2/Si 基底上通过CVD法生长单层石墨烯后，将目标基底和石墨烯通过环氧黏接技术连接起来，通过测量石墨烯和铜基底之间的黏附力，利用一定的机械力可将石墨烯完整地从铜基底上剥离下来，且不会对铜基底进行破坏，从而实现无破坏性地转移。不仅如此，此铜基底还能继续用于生长单层石墨烯。该转移方法在有效地实现单层石墨烯转移的同时，还能降低生产的成本。

Na等进一步系统性研究了环氧树脂剥离石墨烯的过程，研究人员通过将硅基底由环氧树脂贴合到生长完石墨烯的铜箔两侧来实现石墨烯的剥离转移。实验发现，石墨烯/铜箔加环氧树脂的方法只适用于一定的高分离率剥离工艺。例如，在相对高的分离速率（254μm/s）下，单层石墨烯可以从铜箔表面完全转移到目标硅基底上，而相对低的分离速率（25.4μm/s）则会导致环氧树脂先从石墨烯上分离，无法将铜箔上的石墨烯转移至硅基底。研究发现在较高的分离速率下，石墨烯/环氧树脂界面的黏附性高于石墨烯/铜界面。石墨烯这种选择性转移的可控机制可用于未来的石墨烯卷对卷转移系统中。

石墨烯包覆的铜箔被夹在硅树脂条与环氧树脂之间作为黏合剂。上下硅带的端部被分离[图3-37（a）]，剥离速度控制在25.4～254μm/s。图3-37（b）中的拼接图像表明，从环氧树脂端开始可以获得16mm×5mm区域的石墨烯的清洁转移。当剥离速度为254μm/s时，对比度更为明显。在环氧树脂末端的石墨烯详细视图如图3-37（c）所示，暗区指示石墨烯/环氧树脂/硅带，而灰色区域是上硅带的下表面，其上没有任何环氧树脂，因此没有石墨烯。铜箔表面上相应区域的高分辨率视图揭示了石墨烯与铜的对比[图3-37（d）]。

图3-37　样品和实验装置的横截面示意图及断裂表面的SEM图

（a）载荷作用下的横截面和试样；（b）转移石墨烯的低分辨率拼接SEM图；（c）石墨烯转移后环氧树脂末端附近的高分辨率SEM图；（d）转移后靠近环氧树脂端的铜箔的高分辨率SEM图

Yang等提出一种通过转印技术预处理CVD法制备石墨烯的生长基底的方法。通过该方法转移的石墨烯消除了金属刻蚀和相关污染物，因而具有电荷中性。图3-38详细描述了该直接剥离转移法的具体过程。(www.daowen.com)

图3-38　PVA直接转移石墨烯的过程及表征结果

（a）单层石墨烯的直接剥离和转移过程的示意图；（b，c） 转移石墨烯和生长基底（Cu/SiO2/Si）的光学显微图，其中图（b）中深色部分表示残留的PVA（插图显示目标基底和生长基底的尺寸），图（c）中紫色部分表示转移后碎裂的石墨烯；（d）在PVA溶液中预处理后石墨烯/生长基底（石墨烯/Cu/SiO2/Si）的C-1s谱

Fechine等报道了通过热压聚合物实现CVD法制备石墨烯的干法直接剥离转移的技术。石墨烯-聚合物在各种实验条件下的相互作用、流变试验的模拟结果表明，控制石墨烯-聚合物界面的作用力是实现石墨烯转移的关键。从拉曼光谱和光学显微镜的结果可以观察到，通过精细调整转移条件可以控制转移到聚合物上石墨烯的量，从没有石墨烯到完整的石墨烯转移。转移步骤的示意图如图3-39所示。石墨烯转移的程度可以通过不同的温度和压力条件来控制。

图3-39　转移方法和样品转移后的示意图

（a）转移前的石墨烯/金属和聚合物膜；（b）对聚合物施压和升温以形成金属/石墨烯/聚合物叠层；（c）金属台阶的剥离；（d）最终的石墨烯/聚合物叠层

Shin等提出利用聚4-乙烯基苯酚（PVP）向功能器件基底高质量、均匀地转移石墨烯薄膜的方法。PVP黏附层与石墨烯间具有很强的黏附能，但对石墨烯的电子和结构性能的影响可以忽略不计。采用该干法转移工艺制造的石墨烯场效应晶体管具有很高的电气性能，例如较高的载流子迁移率和较低的固有掺杂。转移步骤和转移后的结果如图3-40所示，D峰和G峰中可忽略的变化证明PVP薄膜对石墨烯的结构和电子特性均无损伤。

图3-40　PVA直接转移石墨烯的过程及结果表征

（a）黏附层干法转移技术的工艺顺序，该方法由简单的步骤组成，但允许直接集成石墨烯转化为功能目标基底；（b）有无PVP黏附启动子的石墨烯的拉曼光谱；（c）PVP和铜边界处的AFM图像；（d）覆盖石墨烯的铜箔与剥离完石墨烯的铜箔的拉曼光谱对比