[發(fā)明專利]一種石墨烯薄膜器件及其制備方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201410097876.2
• 申請日: 2014-03-17
• 公開（公告）號: CN104923466A
• 公開（公告）日: 2015-09-23
• 發(fā)明（設計）人: 劉建影;方雯;洪宇平
• 申請（專利權）人: 上海大學;華為技術有限公司
• 主分類號: B05D7/24
• 分類號: B05D7/24;B05D1/32;B05D3/00
• 代理公司: 廣州三環(huán)專利代理有限公司 44202
• 代理人: 郝傳鑫;熊永強

1.一種石墨烯薄膜器件，其特征在于，包括目標部件和附著在所述目標部件表面的石墨烯薄膜，所述石墨烯薄膜的厚度為0.34nm～4nm。

2.如權利要求1所述的石墨烯薄膜器件，其特征在于，所述石墨烯薄膜具有預定圖形或預定圖案。

3.如權利要求1所述的石墨烯薄膜器件，其特征在于，所述目標部件為芯片、或電極、或屏幕、或晶體管部件。

4.一種石墨烯薄膜器件的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

將原始石墨加入到陽離子表面活性劑溶液中，得到混合液，將所得混合液在80w～8000w功率下超聲處理10分鐘～5小時，使得其中的所述原始石墨部分剝離，得到石墨烯和原始石墨的混合分散液；

將所述混合分散液靜置，待所述混合分散液分層后，取上層70～90%的溶液進行離心處理；離心處理完畢后，再取離心處理后的上層70～90%的溶液在80w～8000w功率下進行再次超聲處理10分鐘～2小時，使得其中的所述原始石墨剝離，得到石墨烯分散液；將所述石墨烯分散液進行真空干燥，至所述石墨烯分散液出現(xiàn)渾濁，得到石墨烯渾濁液；

取目標部件，將所得石墨烯渾濁液涂覆在所述目標部件表面，經(jīng)過干燥后，即得到石墨烯薄膜器件，所述石墨烯薄膜器件包括目標部件和附著在所述目標部件表面的石墨烯薄膜，所述石墨烯薄膜的厚度為0.34nm～4nm。

5.如權利要求4所述的石墨烯薄膜器件的制備方法，其特征在于，在所述再次超聲處理完畢后，進一步包括，將所述再次超聲處理后得到的混合液依次重復進行1～5次如下操作：將所述再次超聲處理后得到的混合液靜置，待所述混合液分層后，取上層70～90%的溶液進行離心處理；離心處理完畢后，再取離心處理后的上層70～90%的溶液在80w～8000w功率下進行超聲處理10分鐘～2小時。

6.如權利要求4或5所述的石墨烯薄膜器件的制備方法，其特征在于，所述陽離子表面活性劑溶液為膽酸鈉溶液。

7.如權利要求4-6中任一項所述的石墨烯薄膜器件的制備方法，其特征在于，所述膽酸鈉溶液的濃度為0.1～2.0mg/mL。

8.如權利要求4-7中任一項所述的石墨烯薄膜器件的制備方法，其特征在于，所述原始石墨在所述膽酸鈉溶液中的濃度為0.1～1.0mg/mL。

9.如權利要求4-8中任一項所述的石墨烯薄膜器件的制備方法，其特征在于，所述離心處理的離心轉速為10000～20000r/min。

10.如權利要求4-9中任一項所述的石墨烯薄膜器件的制備方法，其特征在于，所述離心處理的時間為5～15分鐘。

11.如權利要求4-10中任一項所述的石墨烯薄膜器件的制備方法，其特征在于，所述真空干燥的溫度為10℃～30℃。

12.如權利要求4-11中任一項所述的石墨烯薄膜器件的制備方法，其特征在于，所述真空干燥的壓力為0～100Kpa。

13.如權利要求4-12中任一項所述的石墨烯薄膜器件的制備方法，其特征在于，在所述涂覆操作之前，先在所述目標部件表面放置掩模板，未被所述掩膜板掩蓋的部分為預設圖形或預設圖案區(qū)域，將所述石墨烯渾濁液涂覆在所述預設圖形或預設圖案區(qū)域內(nèi)，所述涂覆操作后得到具有預定圖形或預定圖案的石墨烯薄膜器件，所述石墨烯薄膜附著在所述預設圖形或預設圖案區(qū)域內(nèi)。

14.如權利要求4-12中任一項所述的石墨烯薄膜器件的制備方法，其特征在于，在所述涂覆操作之前，先在所述目標部件表面通過光刻形成預設圖形或預設圖案區(qū)域，將所述石墨烯渾濁液涂覆在所述預設圖形或預設圖案區(qū)域內(nèi)，所述涂覆操作后得到具有預定圖形或預定圖案的石墨烯薄膜器件，所述石墨烯薄膜附著在所述預設圖形或預設圖案區(qū)域內(nèi)。

15.如權利要求4-14中任一項所述的石墨烯薄膜器件的制備方法，其特征在于，所述涂覆為旋涂、或刮涂、或浸漬涂覆。

16.如權利要求4-15中任一項所述的石墨烯薄膜器件的制備方法，其特征在于，所述旋涂的轉速在200～500r/min。

17.如權利要求4-16中任一項所述的石墨烯薄膜器件的制備方法，其特征在于，所述目標部件為芯片、或電極、或屏幕、或晶體管部件。

18.一種通信設備，包括如權1-3中任一項所述的石墨烯薄膜器件，以及供電電路，所述供電電路與所述目標器件電連接，用于為所述目標器件供電。