石墨烯与柔性透明导电薄膜

易脆性成为透明导电氧化物薄膜的发展瓶颈，以致其难以满足未来柔性光电器件可挠曲变形的应用需求，因此发展了以石墨烯、金属等为基底材料的新型柔性透明导电薄膜。以下将分别介绍金属基、导电高分子、碳纳米管、石墨烯透明导电薄膜，并分析石墨烯与其他透明导电薄膜在方块电阻、透过率、功函数、粗糙度、柔性、雾度等技术指标上的差异与优势。其中，金属层的厚度和界面性质严重影响导电薄膜的光电性能。

理论教育 2023-06-25

复合结构聚合物转移法

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。

理论教育 2023-06-25

基于图案化碳源的石墨烯制备技术

图案化碳源制备石墨烯是一种通过控制在基底表面的碳源形状实现石墨烯选择性生长的方法。目前，化学气相沉积法制备石墨烯的相关研究中主要以甲烷作为碳源。在特定区域沉积固态碳源，再通过相应的生长手段使其重结晶，即可实现石墨烯图案的制备。他们在Cu蒸气氛围下，利用固体芳烃作为碳源，通过化学气相沉积法在绝缘基底上直接获得了图案化的石墨烯，其基本制备工艺如图5-26所示。

理论教育 2023-06-25

石墨烯与导电高分子复合的应用前景

导电高分子是具有导电功能的高分子材料，可以通过涂布等方式成膜，与石墨烯复合后具有更高的导电性能。图4-21PEDOT∶PSS掺杂的石墨烯的方块电阻变化情况导电高分子PEDOT∶PSS与CVD法制备石墨烯复合薄膜的制备过程如图4-22所示。

理论教育 2023-06-25

石墨烯的底阴极应用研究

将石墨烯应用于OLED底阴极，应着力于降低石墨烯和电子传输层之间的电子注入势垒，即降低石墨烯的功函数。光电子能谱证实石墨烯和Bphen∶Cs2CO3存在较大的界面偶极层，导致掺杂石墨烯有很强的电荷转移，费米能级移动1.0eV。在石墨烯作为OLED底阴极时，也可以使用强给电子的化学掺杂剂对石墨烯进行n型掺杂，降低其功函数。基于N-DMBI掺杂的4层石墨烯底阴极制备的倒置型PLED的电流效率从未掺杂的2.74cd/A大幅提升至13.8cd/A。

理论教育 2023-06-25

石墨烯触控器件的分类与功能原理

目前，所发展的石墨烯触控器件主要有两种：电阻式和电容式。电阻式石墨烯触控器件的检测部分的主体由上下两层载体化石墨烯电极构成，载体通常为光学PET，两层石墨烯电极间通过众多细小的绝缘透明隔离点分隔。图8-27两层石墨烯电极菱形及条形电极设计虽然两层石墨烯电极可实现多点触控，但器件整体厚度增加，透过率降低，工艺较为复杂。

理论教育 2023-06-25

热释放胶带法 - 一种高效粘接方法

将TRT用于大面积石墨烯转移的方法如下：将撕去剥离层的TRT与石墨烯/铜箔平整地紧密贴合；腐蚀铜箔、清洗晾干；将TRT/石墨烯与目标基底紧密贴合，烘烤至热剥离温度以上，胶带自发脱落，转移完成。Bae等率先利用TRT在柔性PET基底上转移石墨烯，并在胶带上增加一层光固化环氧树脂膜，从而提升转移至PET基底上的效果。另外，为减小石墨烯剥离时的形变损伤、减少薄膜缺陷，还需要考虑热剥离时的温度以及不同温度下的黏附力。

理论教育 2023-06-25

聚焦离子束刻蚀技术探析

高能量粒子入射到固体样品表面后与固体原子发生碰撞，在这一过程中会将能量传递给固体原子，导致固体原子逸出固体表面，这就是聚焦离子束刻蚀技术的主要物理过程。图5-16聚焦离子束刻蚀技术加工石墨烯纳米带阵列FIB刻蚀技术加工石墨烯纳米带流程图；（b～f）FIB刻蚀技术制备的石墨烯纳米带阵列SEM图HIM的主要优点是可实现无掩模、直接写入和纳米级加工，缺点是加工过程中离子束会与基底相互作用，从而对加工图案造成损伤。

理论教育 2023-06-25

石墨烯薄膜透明电极的优化方案

以石墨烯薄膜为底电极的多层薄膜器件中，其他功能层较差的成膜质量也增加了器件制造的困难。光电性能较化学还原氧化石墨烯制备的透明电极也有大幅度提升。然而，单层碳原子构成的石墨烯薄膜在这种处理工艺下的完整性会受到影响，薄膜导电性也会大幅度降低。其中，经UV-Ozone处理的石墨烯薄膜制备的电池获得了0.74％的光电转换效率，未经处理的电池仅有0.21％的效率，而采用PBASE处理的石墨烯薄膜获得了1.71％的电池效率，效率得到进一步的提高。

理论教育 2023-06-25

SiC外延法石墨烯的转移技术优化

以上讨论的都是在铜箔上生长石墨烯的转移方法，在SiC上外延生长石墨烯也是合成大面积石墨烯的一种重要方法。图3-41在SiC基底上外延生长石墨烯的转移方法示意图他们通过Au/PI层和Pd/PI层实现了石墨烯从SiC至SiO2/Si基底的转移。该方法可以实现石墨烯逐层转移，并适合石墨烯的大面积转移，但拉曼光谱表明转移过程中石墨烯形成的缺陷很多。研究发现，金属镍符合以上条件，且与石墨烯之间具有最高的结合能。

理论教育 2023-06-25

层压封装技术的应用与发展趋势

Seo等提出了一种简单灵活、可扩展、成本低的OLED层压封装技术，将CVD法生长的多层石墨烯薄膜与聚二甲基硅氧烷结合，具备绝缘性和弹性的PDMS用于隔离石墨烯，并且在无物理损伤的情况下将石墨烯薄膜层压在器件之上。在第一个缓降区，由于水氧的缓慢垂直渗透，电导变化不明显，6层石墨烯封装结构的缓降区持续时间达到65h，这主要归因于多层石墨烯薄膜的紧密堆积。

理论教育 2023-06-25

石墨烯制备方法概述

由于CVD法制备石墨烯简单易行、所得石墨烯质量很高、可实现大面积可控制备，而且易于转移至各种基底上使用，目前已成为制备大面积、高品质石墨烯薄膜的主要方法。但大部分制备方法主要都以石墨为原料制备石墨烯微片、石墨烯粉末，而制备石墨烯薄膜的方法相对较少。CVD法在大面积生长高质量石墨烯薄膜方面拥有独特的优势，已成为石墨烯薄膜生长领域的主流制备方法。

理论教育 2023-06-25

纳米压印技术：精细加工材料的利器

纳米压印技术可避免光线衍射或电子束散射对图案化精度的影响，因此可以很好地应用于纳米尺度石墨烯图案的制备。基于纳米压印技术，Liang等制备得到了亚10nm的石墨烯纳米网格阵列，其制备流程如图5-8所示。图5-8纳米压印技术加工石墨烯图案纳米压印技术加工流程；石墨烯纳米网格宽度与刻蚀时间关系

理论教育 2023-06-25

石墨烯薄膜制备、控制与图案化技术及其应用

本书共八章，依次介绍了石墨烯薄膜的生长、转移、改性、图案化技术及其应用。薄膜材料制备是石墨烯研究的基础。然后介绍了石墨烯层数的控制，主要包含单层石墨烯与双层石墨烯的制备。薄膜转移是保持石墨烯性能的重要环节。第5章介绍了“自上而下”和“自下而上”两类石墨烯薄膜图案化方法，前者包含掩模刻蚀技术和直接切割法，后者则是指直接原位生长图案化的石墨烯薄膜。石墨烯薄膜在柔性光电器件中具备较大应用潜力。

理论教育 2023-06-25

柔性电子纸中石墨烯透明电极的力学性能

柔性电子纸器件中石墨烯用于替代传统ITO材料作为透明顶电极。因此，对这两方面性能进行深入系统研究，对石墨烯电子纸器件的制备及使用可靠性等问题具有重要实际意义。石墨烯柔性电子纸器件采用经典的“三明治”叠层结构，石墨烯薄膜作为内部功能层之一，其两侧必然分别与其他材料结合而形成两个界面。此两侧界面良好的结合状态是电子纸器件正常工作的重要保障。

理论教育 2023-06-25

化学改性能带调控技术优化研究

典型的化学改性方法如表面电荷转移、替代掺杂、共价改性、等离子体掺杂等都对石墨烯的能带有一定程度影响。石墨烯能带调控可以通过表面吸附特定化学分子实现。通过化学吸附进行石墨烯能带调控虽然原理上是可行的，但带隙打开程度有限，与器件使用需求的带隙相比还远远不够。替代掺杂法是通过在石墨烯晶格结构中引入杂原子，可以产生不对称电子或化学环境，打破石墨烯的亚晶格阵列的等价性，从而可以打开石墨烯的带隙。

理论教育 2023-06-25