理论教育 使用导热胶带实现卷对卷连续转移操作

使用导热胶带实现卷对卷连续转移操作

时间:2023-07-01 理论教育 版权反馈
【摘要】:残余的刻蚀剂可用蒸馏水进行清洗。下一步,用热处理法使导热胶带与石墨烯分离,如进行3~5min的轻微加热处理;接着,将石墨烯转移至目标基底;然后运用卷对卷式法将石墨烯片一层一层地转移至柔性基底。须小心谨慎地清洗铜片,以保证石墨烯的沉积无受损。化学去除铜后,热分离胶带应能支承住石墨烯片。此方法所面临的挑战:通过热剥离胶带转移石墨烯会导致低残留石墨烯;此外,进行连续覆盖的可能性极低。

使用导热胶带实现卷对卷连续转移操作

裴等(Bae et al.,2010)于2010年研发出此方法。该方法名为卷对卷式,其原因是在1000℃下通过控制氢气和压力,运用化学气相沉积法,石墨烯薄膜首先生长于辊式柔性铜基底上。辊式基底不仅适用于管式炉,而且能充分利用留在已经过退火处理的柔性铜卷上的均质石墨烯薄膜沉积物。裴等使用的轧辊对角线尺寸为30in(1in=25.4mm)。

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图8.4 (a)图示:运用卷对卷式法从镍箔转移石墨烯至乙烯-醋酸乙烯共聚物/聚对苯二甲酸乙二醇酯基底 (b)一个2×3cm2透明柔性石墨烯/乙烯-醋酸乙烯共聚物/聚对苯二甲酸乙二醇酯样品 (c)两个经过转移的带有不同透光率的1×1cm2样品 Courtesy:Copyright ⓒ 2010 Elsevier Ltd.All rights reserved Zhen-Yu Juang et al.,graphene synthesis by chemical vapor deposition and transfer by a roll-to-roll process;Carbon 48,3169(2010),doi:10.1016/j.carbon.2010.05.001.(www.daowen.com)

在转移石墨烯层之前,通过施加柔和压强(约0.2MPa)在两个轧辊之间放置热剥离胶带,然后通过电化学反应,用装满特定铜刻蚀剂的塑料溶池来蚀刻或去除铜层。残余的刻蚀剂可用蒸馏水进行清洗。下一步,用热处理法使导热胶带与石墨烯分离,如进行3~5min的轻微加热处理(90~120℃);接着,将石墨烯转移至目标基底(图8.4);然后运用卷对卷式法将石墨烯片一层一层地转移至柔性基底。为得到多层石墨烯片,可在相同基底上重复该过程。须小心谨慎地清洗铜片,以保证石墨烯的沉积无受损。化学去除铜后,热分离胶带应能支承住石墨烯片。

此方法所面临的挑战:通过热剥离胶带转移石墨烯会导致低残留石墨烯;此外,进行连续覆盖的可能性极低。

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