[發(fā)明專利]利用覆蓋構(gòu)件制造石墨烯的方法和制造包含該石墨烯的電子元件的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201480036704.2
• 申請日: 2014-06-26
• 公開（公告）號: CN105377753B
• 公開（公告）日: 2018-11-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙吉元;奉曉琎
• 申請（專利權(quán)）人: 納米基盤柔軟電子素子研究團(tuán);浦項(xiàng)工科大學(xué)校產(chǎn)學(xué)協(xié)力團(tuán)
• 主分類號: C01B32/186
• 分類號: C01B32/186;C23C16/06;B01J23/755
• 代理公司: 北京信慧永光知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11290
• 代理人: 董世豪;張淑珍

1.一種制造石墨烯的方法，所述方法包括：

步驟a，在基底上形成金屬催化層；

步驟b，向步驟a的所述金屬催化層上提供覆蓋構(gòu)件；以及

步驟c，通過進(jìn)行化學(xué)氣相沉積，使石墨烯在步驟b的所述金屬催化層上生長，

其中，所述覆蓋構(gòu)件為基底，所述基底包括選自于由無機(jī)材料、金屬以及它們的氧化物所組成的組中的至少一種。

2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述無機(jī)材料包括選自于由硅、陶瓷和石英所組成的組中的至少一種。

3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述金屬包括選自于由鋁、錫、銅、鐵、鎳、鈷和不銹鋼所組成的組中的至少一種。

4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述基底包括選自于由無機(jī)材料、金屬以及它們的氧化物所組成的組中的至少一種。

5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述金屬催化層包括選自于由鎳、鐵、銅、鉑、鈀、釕和鈷所組成的組中的至少一種。

6.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述化學(xué)氣相沉積利用包含氫氣、氬氣、甲烷和乙烷的混合物進(jìn)行。

7.如權(quán)利要求1所述的方法，所述方法進(jìn)一步包括步驟d：在步驟c后，從步驟c的產(chǎn)物中移除所述覆蓋構(gòu)件，并在所述石墨烯上形成聚合物支撐層。

8.如權(quán)利要求7所述的方法，所述方法進(jìn)一步包括步驟f：在步驟d后，從步驟d的產(chǎn)物中移除所述基底和所述金屬催化層，從而獲得在其上形成所述聚合物支撐層的石墨烯。

9.如權(quán)利要求1所述的方法，所述方法進(jìn)一步包括步驟e：在步驟c后，從步驟c的產(chǎn)物中移除所述基底、所述金屬催化層和所述覆蓋構(gòu)件，從而獲得石墨烯。

10.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，利用選自于由濺射、熱蒸鍍和電子束蒸鍍所組成的組中的任一種工藝形成所述金屬催化層。

11.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，在所述基底上形成厚度為10nm-1,000nm的所述金屬催化層。

12.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，在400℃-1,300℃的溫度下進(jìn)行所述化學(xué)氣相沉積。

13.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，使用選自于由如下工藝所組成的組中的任一種工藝實(shí)施所述化學(xué)氣相沉積：低壓化學(xué)氣相沉積、大氣壓化學(xué)氣相沉積、等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積、焦耳熱化學(xué)氣相沉積和微波化學(xué)氣相沉積。

14.一種制造電子器件的方法，所述方法包括：

步驟1，在基底上形成金屬催化層；

步驟2，向步驟1的所述金屬催化層上提供覆蓋構(gòu)件；

步驟3，通過進(jìn)行化學(xué)氣相沉積，使石墨烯在步驟2的所述金屬催化層上生長；

步驟4，從步驟3的產(chǎn)物中移除所述基底、所述金屬催化層和所述覆蓋構(gòu)件，從而獲得石墨烯；以及

步驟5，制造包含步驟4的所述石墨烯的電子器件，

其中，所述覆蓋構(gòu)件為基底，所述基底包括選自于由無機(jī)材料、金屬以及它們的氧化物所組成的組中的至少一種。

15.如權(quán)利要求14所述的方法，其中，所述電子器件包括選自于由如下器件所組成的組中的任一種：電極、觸摸面板、電致發(fā)光顯示器、背光元件、射頻識別(RFID)標(biāo)簽、太陽能電池組件、電子紙、用于平板顯示器的薄膜晶體管(TFT)以及TFT陣列。