[发明专利]石墨烯透明导电薄膜的叠层转移工艺及制造的器件

权利要求书

1.一种超净高导电性石墨烯透明导电薄膜的叠层转移工艺，其特征在于，

采用Cu箔衬底CVD外延制备单层石墨烯，然后进行支撑层石墨烯的PMMA甩胶，接着进行Cu衬底湿法腐蚀，最后直接转移至次层石墨烯上，依次重复，直至得到最终叠层石墨烯。

2.如权利要求1所述的叠层转移工艺，其特征在于，其实现步骤包括如下：

(1)将厚度25um的Cu箔衬底放入CVD炉腔中，以Ar、CH₄和H₂混合气氛为生长气氛，生长单层石墨烯；

(2)将生长完毕的带有Cu衬底的石墨烯压平，其上以PMMA甲苯溶液为光刻胶进行甩胶，自然晾干定型，作为支撑层；

(3)以氯化铁溶液为腐蚀溶液，对支撑层石墨烯下方Cu衬底进行腐蚀，完成后用去离子水漂洗3-5次；

(4)将漂洗完的石墨烯浸入10-15％的HCl溶液中，约30-60分钟，去除无定型碳，同时对叠层石墨烯进行p型掺杂，然后放入去离子水中漂洗后转移至带有Cu衬底的次层石墨烯上；

(5)将带有支撑层和原生石墨烯的叠层石墨烯在100-150℃空气中烘干，再次转移至带有Cu衬底的第三次石墨烯上，重复(3)和(4)中的Cu衬底腐蚀和烘干步骤，直至叠层石墨烯层数达到要求；

(6)将带有支撑层的叠层石墨烯转移至相应的衬底上，放置空气中自然风干后，放入分析纯的丙酮溶液中浸泡8-12小时，以去除PMMA光刻胶；

(7)将叠层石墨烯浸入5-10v％的HNO₃溶液中30-60分钟，进一步去除残余的无定型碳，并对叠层石墨烯进行p型掺杂，提高导电性，然后用分别用去离子水和分析纯乙醇漂洗3-5次，氮气吹干。

3.如权利要求1所述的叠层转移工艺，其特征在于，将Alfa公司的厚度25um的Cu箔(99.8％)衬底放入CVD炉腔中，以Ar、CH₄和H₂混合气氛为生长气氛，在温度900-1050℃，气压50-100Pa，生长时间10-30min的条件下，生长单层石墨烯。

4.如权利要求1所述的叠层转移工艺，其特征在于，将生长完毕的带有Cu衬底的石墨烯压平，其上以浓度为20-50mg/mL的PMMA甲苯溶液为光刻胶进行甩胶，自然晾干定型，作为支撑层。

5.如权利要求1所述的叠层转移工艺，其特征在于，以浓度0.1-0.2g/L的氯化铁(FeCl₃)溶液为腐蚀溶液，对支撑层石墨烯下方Cu衬底进行腐蚀，完成后用去离子水漂洗3-5次。

6.一种利用权利要求1所述的超净高导电性石墨烯透明导电薄膜的叠层转移工艺制造的器件。