理论教育 避免使用刻蚀剂的方法

避免使用刻蚀剂的方法

时间:2023-07-01 理论教育 版权反馈
【摘要】:从理论上讲,使用诸如聚二甲基硅氧烷这类弹性印章可以避免石墨烯薄膜与液态刻蚀剂的接触,同时也是运用聚合物支承膜的要求。但迄今为止,聚二甲基硅氧烷对石墨烯质量的提高还未显示出任何显著功效。因此,有必要寻求聚二甲基硅氧烷的替代物或者开发一种使用聚二甲基硅氧烷后能制造出更高质量石墨烯的方法。通常,使用橡胶辊来保证胶带上稳定的压强。研究表明,在转移过程中使用热剥离胶带来获取持续不断的石墨烯是异常困难的。

避免使用刻蚀剂的方法

从理论上讲,使用诸如聚二甲基硅氧烷这类弹性印章可以避免石墨烯薄膜与液态刻蚀剂的接触,同时也是运用聚合物支承膜的要求。但迄今为止,聚二甲基硅氧烷对石墨烯质量的提高还未显示出任何显著功效。因此,有必要寻求聚二甲基硅氧烷的替代物或者开发一种使用聚二甲基硅氧烷后能制造出更高质量石墨烯的方法。

另一种方法则是在转移石墨烯的过程中使用热剥离胶带。根据此方法,首先应从热剥离胶带上剥离出保护层,然后将胶带的黏合层放置于石墨烯层的顶部。十分重要的是,用于胶带的压强应该有统一的标准以避免产生裂纹。通常,使用橡胶辊来保证胶带上稳定的压强。虽然有报告显示可用压舌板来进行施压,但我们认为橡胶辊不失为一种更好的选择。

研究表明,在转移过程中使用热剥离胶带来获取持续不断的石墨烯是异常困难的。

最后,我们也谨指出,生产石墨烯过程中很难做到十全十美。但是,为某个特定应用或达到石墨烯的某个特性,会出现某些缺陷也无可厚非。在此列举出一些例子作为参考。

1)石墨烯中出现的原子缺陷和边缘会诱发磁性。亚兹叶夫(Yazyev)与赫尔姆(Helm)于2007年以及亚兹叶夫于2008年已发现:在石墨烯中,单原子缺陷(如原子空缺与氢化学吸附)将诱发自旋极化缺陷状态。根据亚兹叶夫的发现,磁矩之间的耦合是否为铁磁性或为反铁磁性,取决于缺陷是否分别对应为相同或不同的石墨烯晶格的子晶格。靠近畴界(grain boundary)的晶格畸变改变其附近的电子结构,从而造成电子散射,进而在穿过和沿畴界方向上影响传输的现象。(www.daowen.com)

2)萨利希-柯金(Salehi-Khojin)以及埃斯特拉达(Estrada)已于2012年证实石墨烯上的缺陷能提高石墨烯的性能。根据他们的发现,“近乎纯净的石墨烯化学电阻对被测分子的敏感度更低,原因是吸附物与点缺陷间的绑定导致原子缺陷周围产生低电阻通道。”

3)亚兹叶夫和路易(Louie)于2009年揭示出石墨烯中的错位与晶粒边界,扩展缺陷对电子结构和透光性的影响。

4)扰乱石墨烯sp2结构带来的缺陷可改变石墨烯的电子性能、化学性能以及力学性能。根据谭等(Tan et al.)于2012年的发现,石墨烯缺陷会带来更强的反应活性。

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