[发明专利]真空石墨烯转移装置及真空石墨烯转移方法

说明书

本发明提供一种真空石墨烯转移装置及真空石墨烯转移方法，真空石墨烯转移装置包括壳体、升降机构、支撑凸台以及加热装置。壳体内部具有真空腔体，升降机构设于壳体并包括可升降地设于真空腔体内的压板，石墨烯薄膜固定于压板底部。支撑凸台设于真空腔体内且位于压板下方，目标基底固定于支撑凸台上。加热装置，设于真空腔体内且连接于支撑凸台，加热装置用于通过支撑凸台加热目标基底。其中，真空石墨烯转移装置通过升降机构将石墨烯薄膜下压至目标基底上，并通过加热装置加热，将石墨烯薄膜转移至目标基底。从而实现提高石墨烯转移的完整度，同时降低了石墨烯水氧掺杂，具有重要的应用价值。

技术领域

本公开涉及石墨烯薄膜转移领域，具体而言，涉及一种真空石墨烯转移装置和方法。

背景技术

石墨烯作为单原子层厚度的二维材料，具有优异的力学、热学、电学、光学性质，因此被认为具有良好的应用前景。目前，借助于化学气相沉积法，人们已经可以在金属基底(例如铜)上生长出大面积高质量的石墨烯薄膜。然而，石墨烯只有转移到特定功能基底上才能得到实际应用。

目前，传统的湿法刻蚀转移的步骤一般为：(1)将金属基底上生长的石墨烯悬涂一层高聚物；(2)将石墨烯薄膜置于刻蚀液中对金属基底进行刻蚀；(3)将刻蚀过后的石墨烯薄膜进行清洗；(4)使用目标功能基底捞取石墨烯薄膜，随后晾干除胶。

该类方法存在着一些不足：转移过程中石墨烯下表面容易残留小气泡，较难除去，因而影响转移完整度；同时除去转移之后不同批次石墨烯薄膜之间的完整度差异较大；转移过程中对石墨烯存在较为严重的水氧掺杂，从而致使石墨烯的狄拉克点发生较为严重的偏移，影响器件的电学表现。因此，发展一种提高石墨烯转移完整度，降低石墨烯水氧掺杂的方法尤为重要。

发明内容

本公开的一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种能够提高石墨烯转移之后完整度同时降低了石墨烯水氧掺杂的真空石墨烯转移装置。

本公开的另一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种能够提高石墨烯转移之后完整度同时降低了石墨烯水氧掺杂的真空石墨烯转移方法。

为实现上述目的，本公开采用如下技术方案：

根据本公开的一个方面，提供一种真空石墨烯转移装置，用以将石墨烯薄膜转移至目标基底，所述真空石墨烯转移装置包括壳体、升降机构、支撑凸台以及加热装置。壳体内部具有真空腔体，升降机构设于所述壳体并包括可升降地设于所述真空腔体内的压板，所述石墨烯薄膜固定于所述压板底部。支撑凸台设于所述真空腔体内且位于所述压板下方，所述目标基底固定于所述支撑凸台上。加热装置，设于所述真空腔体内且连接于所述支撑凸台，所述加热装置被配置为通过所述支撑凸台加热所述目标基底。其中，所述真空石墨烯转移装置被配置为，通过所述升降机构将石墨烯薄膜下压至所述目标基底上，并通过所述加热装置加热，将所述石墨烯薄膜转移至所述目标基底。

根据本公开的其中一个实施方式，所述壳体包括罩筒以及上法兰和下法兰。罩筒呈筒状结构，上法兰和下法兰分别封闭所述罩筒的顶部筒口和底部筒口；其中，所述罩筒与所述上法兰和所述下法兰共同界定出所述真空腔体。

根据本公开的其中一个实施方式，所述升降机构包括套体以及螺杆。套体设于所述壳体顶部且具有沿竖直方向开设的螺孔。螺杆穿设于所述螺孔并与所述套体螺纹配合，所述螺杆具有顶端和底端，所述顶端向上伸出于所述套体，所述底端向下伸入所述真空腔体并连接于所述压板的中心位置。其中，所述升降机构被配置为通过旋转所述螺杆，而使所述螺杆带动所述压板升降。

根据本公开的其中一个实施方式，所述螺杆的底端通过轴承可旋转地连接于所述压板，所述升降机构还包括至少一根导杆，所述导杆竖直设于所述真空腔体并穿设于所述压板，所述导杆被配置为在所述压板随所述螺杆升降时对所述压板导向。

根据本公开的其中一个实施方式，所述螺杆的顶端设有旋钮。