[发明专利]一种石墨烯/六方氮化硼异质结的制备方法

说明书

本发明公开了一种石墨烯/六方氮化硼异质结的制备方法，通过对目标基底进行清洗处理，然后将清洗后的目标基底表面改为亲水性，得薄膜能够很好平铺在基片表面，褶皱减少，在亲水性的目标基底表面设置一层六方氮化硼；在待转移的石墨烯薄膜表面旋涂一层PMMA，然后将其漂浮在去离子水中，在去离子水表面作用力下，石墨烯薄膜基于PMMA能够舒展开，然后使用表面设置有六方氮化硼的目标基底在去离子水中与旋涂有PMMA层的石墨烯薄膜贴合，从而得目标基底和石墨烯薄膜平展贴合，然后在阶梯温度下烘干加热，缩短基片与样品的间距，裂纹面积减小；最后通过退火处理，不仅减少PMMA残留，还能使得薄膜与基底接触更紧密。

技术领域

本发明涉及二维材料领域，具体涉及一种石墨烯/六方氮化硼异质结的制备方法。

背景技术

石墨烯从发现以来，因为其优异的性能，被广泛研究，超高的载流子迁移率以及高饱和速率使得石墨烯在高速射频领域有着极大的应用潜力。六方氮化硼由于和石墨烯结构类似，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；但是目前传统制备工艺的薄膜转移易褶皱、破裂，并且有其他污染物，严重损害样品性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种石墨烯/六方氮化硼异质结的制备方法，以克服现有方法造成的薄膜与基底接触不够紧密、多褶皱、多裂纹、以及湿法转移过程中残留的PMMA问题。

一种石墨烯/六方氮化硼异质结的制备方法，包括以下步骤：

S1，对目标基底进行清洗处理，然后将清洗后的目标基底表面改为亲水性；

S2，在亲水性的目标基底表面设置一层六方氮化硼；

S3，在待转移的石墨烯薄膜表面旋涂一层PMMA，然后将其漂浮在去离子水中；使用表面设置有六方氮化硼的目标基底在去离子水中与旋涂有PMMA层的石墨烯薄膜贴合；

S4，将贴合后的目标基底和石墨烯薄膜自然晾干，然后加热烘干；烘干后溶解去除PMMA层；

S5，将去除PMMA层的目标基底和石墨烯薄膜在惰性气体中退火处理得到石墨烯/六方氮化硼异质结。

优选的，采用丙酮、酒精、去离子水依次清洗待转移的目标基底。

优选的，采用H₂SO₄超声处理目标基底。

优选的，采用H₂SO₄浓度为25-35％。

优选的，采用机械剥离六方氮化硼至亲水性的目标基底表面。

优选的，将设置PMMA层的石墨烯薄膜漂浮在去离子水中，采用表面设置有六方氮化硼的目标基底在去离子水中与石墨烯薄膜表面贴合。

优选的，将加热板的温度从30℃升到150℃；每升高30℃，保持烘干30分钟。

优选的，将烘干后的目标基底和石墨烯薄膜放入丙酮溶解多余的PMMA层。

优选的，将去除PMMA层的目标基底和石墨烯薄膜放入退火炉中，在惰性气体氛围下，温度设置290-310℃，退火25-35分钟。

优选的，采用H₂SO₄浓度为30％。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：