[發明專利]一種在目標器件上形成圖案化的石墨烯的方法有效

申請號：	201611243053.1	申請日：	2016-12-29
公開（公告）號：	CN106624371B	公開（公告）日：	2018-04-20
發明（設計）人：	袁凱;譚化兵	申請（專利權）人：	無錫格菲電子薄膜科技有限公司
主分類號：	C23C16/56	分類號：	C23C16/56
代理公司：	北京煦潤律師事務所11522	代理人：	艾娟
地址：	214174 江蘇省無錫市惠山經***	國省代碼：	江蘇;32
權利要求書：	查看更多	說明書：	查看更多
摘要：
搜索關鍵詞：	一種目標器件形成圖案石墨方法
鉆瓜網技術展會專利詞庫專利權人專利榜在售專利公布日期熱門專利

【說明書】：

技術領域

本發明涉及一種石墨烯圖案化的方法，屬于石墨烯電子器件制造領域。

背景技術

石墨烯作為一種新型的二維碳材料，由于其優異的電學、光學性質以及穩定的化學特性，在微電子領域具有廣闊的應用前景。化學氣相沉積(CVD)方法是取得高質量石墨烯的重要途徑之一，也是目前唯一一種可以真正實現產業化生產的方法。目前，無錫格菲電子薄膜科技有限公司通過對CVD法制備石墨烯的改進，展開了大批量的工業化生產。近年來，隨著石墨烯電子器件突飛猛進的發展，石墨烯薄膜的應用所能涉獵的電子器件越來越多，比如作為觸控傳感器的手機屏、智能貼膜，具有電加熱功能的加熱片，等等。然而，這些電子器件，無論是作為觸控傳感器還是加熱片，一般都需要對石墨烯進行圖案化，即將整片的單層或多層的石墨烯變成具有一定圖案形狀的石墨烯。

迄今為止，石墨烯電子器件制作過程中的圖案化石墨烯主要有以下兩種方法：

1、激光刻蝕方法：也叫激光直寫工藝，在已轉移好石墨烯的器件上使用激光將需去除的石墨烯掃除，形成圖案化的石墨烯。

2、掩膜刻蝕工藝。在石墨烯表面制作掩膜保護不需去除的石墨烯，使用氧等離子體將需去除的石墨烯刻蝕，然后去掉掩膜，形成圖案化的石墨烯。

直接使用激光刻蝕方法去除器件上的石墨烯，無需掩膜，但有些器件上難以使用激光進行作業，比如已有不耐激光涂層(激光會將涂層進行二次刻蝕導致破壞)。掩膜刻蝕工藝需將無需刻蝕的區域用掩膜保護，去除掩膜的過程通常用堿性溶液容易造成石墨烯性質的變化及污染，且易發生去除區域石墨烯殘留無法完全去除的現象，同時兩者均可能會對器件本身造成損傷，以及不適用于非平整表面的器件高質量圖案化石墨烯。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術的不足，提供了一種在目標器件上形成圖案化的石墨烯的方法。該方法可以解決在一些器件上難以圖案化石墨烯的問題；更進一步的，不會改變石墨烯原有的性質也不會污染石墨烯，也不會有去除區域石墨烯殘留現象。

本發明的目的通過以下技術方案來具體實現：

一種在目標器件上形成圖案化的石墨烯的方法，采用氣相沉積法在金屬襯底上生長的石墨烯轉移至所需要應用的目標器件上的轉移過程中且尚未轉移到目標器件之前，先對石墨烯薄膜進行圖案化，再將圖案化的石墨烯薄膜最終轉移至目標器件。

本發明經試驗驗證，在本發明上述目標器件上形成圖案化的石墨烯的方法提出的總構思下，根據石墨烯在轉移過程中不同的圖案化處理時機，有三種可行性方案。下面分別對這三種方案進行闡述說明。

第一種方案：在目標器件上形成圖案化的石墨烯的方法，包括如下步驟：

1)將生長好石墨烯的金屬箔與基底膜貼合，形成金屬箔/石墨烯/基底膜的復合疊層結構；

2)通過刻蝕液刻蝕掉金屬箔，將石墨烯保留在基底膜上，形成石墨烯/基底膜的復合膜結構；

3)對基底膜上的石墨烯進行圖案化；

4)再將步驟3)得到的圖案化的石墨烯/基底膜的石墨烯面與與所述目標器件貼合，形成基底膜/圖案化石墨烯/目標器件結構，移除基底膜，即在目標器件上形成圖案化的石墨烯。

優選地，所述步驟3)中用激光照射所述步驟2)所得復合膜基底膜正面或背面，以對基底膜上的石墨烯進行照射刻蝕。

進一步優選地，所述步驟3)，通過激光機以4-12W的功率，2200-3000mm/s的走速進行照射刻蝕。