[發(fā)明專利]一種石墨烯/六方氮化硼異質(zhì)結(jié)的制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202310424662.0
• 申請(qǐng)日: 2023-04-19
• 公開（公告）號(hào): CN116490045A
• 公開（公告）日: 2023-07-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張景文;張恒清;李金磊;馬爍塵;劉鑫;王燕;卜忍安;侯洵
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安交通大學(xué)
• 主分類號(hào): H10K71/18
• 分類號(hào): H10K71/18;H10K71/80;H10K71/40;H10K77/10;H10K85/20
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 朱海臨

本發(fā)明公開了一種石墨烯/六方氮化硼異質(zhì)結(jié)的制備方法，通過對(duì)目標(biāo)基底進(jìn)行清洗處理，然后將清洗后的目標(biāo)基底表面改為親水性，得薄膜能夠很好平鋪在基片表面，褶皺減少，在親水性的目標(biāo)基底表面設(shè)置一層六方氮化硼；在待轉(zhuǎn)移的石墨烯薄膜表面旋涂一層PMMA，然后將其漂浮在去離子水中，在去離子水表面作用力下，石墨烯薄膜基于PMMA能夠舒展開，然后使用表面設(shè)置有六方氮化硼的目標(biāo)基底在去離子水中與旋涂有PMMA層的石墨烯薄膜貼合，從而得目標(biāo)基底和石墨烯薄膜平展貼合，然后在階梯溫度下烘干加熱，縮短基片與樣品的間距，裂紋面積減小；最后通過退火處理，不僅減少PMMA殘留，還能使得薄膜與基底接觸更緊密。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及二維材料領(lǐng)域，具體涉及一種石墨烯/六方氮化硼異質(zhì)結(jié)的制備方法。

背景技術(shù)

石墨烯從發(fā)現(xiàn)以來，因?yàn)槠鋬?yōu)異的性能，被廣泛研究，超高的載流子遷移率以及高飽和速率使得石墨烯在高速射頻領(lǐng)域有著極大的應(yīng)用潛力。六方氮化硼由于和石墨烯結(jié)構(gòu)類似，匹配度高，利用六方氮化硼做石墨烯基底，可以保持石墨烯的本征性能；但是目前傳統(tǒng)制備工藝的薄膜轉(zhuǎn)移易褶皺、破裂，并且有其他污染物，嚴(yán)重?fù)p害樣品性能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種石墨烯/六方氮化硼異質(zhì)結(jié)的制備方法，以克服現(xiàn)有方法造成的薄膜與基底接觸不夠緊密、多褶皺、多裂紋、以及濕法轉(zhuǎn)移過程中殘留的PMMA問題。

一種石墨烯/六方氮化硼異質(zhì)結(jié)的制備方法，包括以下步驟：

S1，對(duì)目標(biāo)基底進(jìn)行清洗處理，然后將清洗后的目標(biāo)基底表面改為親水性；

S2，在親水性的目標(biāo)基底表面設(shè)置一層六方氮化硼；

S3，在待轉(zhuǎn)移的石墨烯薄膜表面旋涂一層PMMA，然后將其漂浮在去離子水中；使用表面設(shè)置有六方氮化硼的目標(biāo)基底在去離子水中與旋涂有PMMA層的石墨烯薄膜貼合；

S4，將貼合后的目標(biāo)基底和石墨烯薄膜自然晾干，然后加熱烘干；烘干后溶解去除PMMA層；

S5，將去除PMMA層的目標(biāo)基底和石墨烯薄膜在惰性氣體中退火處理得到石墨烯/六方氮化硼異質(zhì)結(jié)。

優(yōu)選的，采用丙酮、酒精、去離子水依次清洗待轉(zhuǎn)移的目標(biāo)基底。

優(yōu)選的，采用H₂SO₄超聲處理目標(biāo)基底。

優(yōu)選的，采用H₂SO₄濃度為25-35％。

優(yōu)選的，采用機(jī)械剝離六方氮化硼至親水性的目標(biāo)基底表面。

優(yōu)選的，將設(shè)置PMMA層的石墨烯薄膜漂浮在去離子水中，采用表面設(shè)置有六方氮化硼的目標(biāo)基底在去離子水中與石墨烯薄膜表面貼合。

優(yōu)選的，將加熱板的溫度從30℃升到150℃；每升高30℃，保持烘干30分鐘。

優(yōu)選的，將烘干后的目標(biāo)基底和石墨烯薄膜放入丙酮溶解多余的PMMA層。

優(yōu)選的，將去除PMMA層的目標(biāo)基底和石墨烯薄膜放入退火爐中，在惰性氣體氛圍下，溫度設(shè)置290-310℃，退火25-35分鐘。

優(yōu)選的，采用H₂SO₄濃度為30％。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益的技術(shù)效果：