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[发明专利]基于镍铜复合衬底的层数可控石墨烯薄膜及其制备方法-CN201210359830.4有效
发明人： 丁古巧;朱云;谢晓明;江绵恒 -专利权人：中国科学院上海微系统与信息技术研究所
申请日： 2012-09-24 - 公布日： 2012-12-19 - 主分类号： C30B29/06 文献下载
摘要：本发明涉及石墨烯薄膜制备领域，具体公开了一种基于镍铜复合衬底的层数可控石墨烯薄膜材料及其制备方法，包括如下步骤：1）镍铜复合衬底的制备；2）渗碳：将铜镍复合衬底加热至200～300℃后，通入碳源气体和载气，保温30～240min，对镍层进行渗碳；3）析碳：切断碳源气体的供应，将铜镍复合衬底温度升高到300～1000℃，通入载气，保温10-180min，获得基于镍铜复合衬底的石墨烯薄膜。本发明的有益效果为，不仅提出了新的制备工艺，使石墨烯的层数控制更加容易，还解决了目前复合衬底制备成本高的问题，获得了一种成本低、制备方法简单易控，产品质量好、面积大的石墨烯薄膜材料。
基于复合衬底层数可控石墨薄膜及其制备方法

[发明专利]一种基于离子注入技术打开石墨烯带隙的方法-CN201210174733.8无效
发明人：狄增峰;王刚;张苗;陈达;丁古巧;谢晓明 -专利权人：中国科学院上海微系统与信息技术研究所
申请日： 2012-05-31 - 公布日： 2012-10-03 - 主分类号： C30B31/22 文献下载
摘要：本发明提供一种基于离子注入技术打开石墨烯带隙的方法，包括如下步骤：1）将石墨烯放置在Si片上，然后放入离子注入机中，用离子束轰击所述Si片上的石墨烯，使其产生缺陷；2）将步骤1）中经过离子束轰击后的有缺陷的石墨烯于合适的气氛中进行退火处理。该方法首先用离子注入技术轰击石墨烯表面，使其表面产生缺陷（空位），然后选择在合适的气体气氛中退火，完成N型或者P型掺杂，从而打开带隙。实现了石墨烯的掺杂并改善了其开关特性。
一种基于离子注入技术打开石墨烯带隙方法

[发明专利]一种无需衬底转移的制备石墨烯的方法-CN201210144356.3无效
发明人：狄增峰;王刚;张苗;陈达;丁古巧;谢晓明 -专利权人：中国科学院上海微系统与信息技术研究所
申请日： 2012-05-10 - 公布日： 2012-08-15 - 主分类号： C01B31/04 文献下载
摘要：本发明提出了一种无需衬底转移的制备石墨烯的方法，该方法通过在一衬底上沉积催化金属层，然后利用离子注入技术将碳离子注入所述催化金属层中形成一碳原子饱和面，控制注入的能量使该碳原子饱和面位于靠近所述衬底与催化金属层界面的位置，然后对所述衬底进行高温退火，在所述催化金属层与衬底界面析出碳原子层即为石墨烯薄膜，最后去除所述催化金属层，从而在所述衬底上的制备出石墨烯薄膜。该方法简化了制备石墨烯的工艺步骤，可以无需转移的直接在任何衬底上制备石墨烯，从而不会造成石墨烯结构的破坏和污染，实现了高质量石墨烯直接在所需衬底上的应用，因此该制备方法将能更快地推动石墨烯在不同领域的广泛应用。
一种无需衬底转移制备石墨方法

[发明专利]一种制备石墨烯的方法-CN201210120753.7有效
发明人：王庶民;龚谦;谢晓明;王海龙;狄增峰;丁古巧;柳庆博 -专利权人：中国科学院上海微系统与信息技术研究所
申请日： 2012-04-23 - 公布日： 2012-08-08 - 主分类号： C01B31/04 文献下载
摘要：本发明属于无机化合物技术领域，尤其涉及一种以CBr4为源材料利用分子束外延(MBE)或者化学气相沉淀(CVD)等方法直接制备石墨烯的方法。一种制备石墨烯的方法，包括如下步骤：选取适当的材料作为衬底；在衬底表面直接沉积催化剂和CBr4；对沉积所得的样品进行退火处理。相比于其他技术，本发明方法的创新点是可以定量可控地在任意基底上沉积催化剂和CBr4源，催化剂和CBr4源在基底表面发生反应而形成石墨烯。这样可以极大限度地减弱石墨烯生长对基底材料的依赖性，人们可以根据不同的应用背景选择不同的基底材料。
一种制备石墨方法

[发明专利]一种石墨烯修饰的Pt电极及检测痕量重金属的方法-CN201210059601.0有效
发明人：金庆辉;唐逢杰;丁古巧;张洹千;张凤;谢晓明;赵建龙 -专利权人：中国科学院上海微系统与信息技术研究所
申请日： 2012-03-08 - 公布日： 2012-08-01 - 主分类号： G01N27/30 文献下载
摘要：本发明涉及一种石墨烯修饰的铂电极，所述的铂电极是以在硅片上氧化生成二氧化硅层为基体，然后在二氧化硅基体上蒸镀金属铂电极，最后在铂电极上生长石墨烯，构成石墨烯修饰铂电极。采用溶出伏安法，利用MEMS工艺制作的石墨烯修饰的铂电极为工作电极，以Ag/AgCl电极作参考比电极，铂丝电极作为对电极，包括前处理、富集时间和电位设置及溶出伏安法的参数选择，检测出重金属极限值0.05mg/L，且提供的G/Pt电极比裸Pt电极具有明显的高的检测灵敏度。
一种石墨修饰 pt 电极检测痕量重金属方法

[发明专利]一种液态催化剂辅助化学气相沉积制备石墨烯的方法-CN201210096785.8有效
发明人： 丁古巧;王庶民;龚谦;朱云;孙雷;狄增峰;谢晓明;江绵恒 -专利权人：中国科学院上海微系统与信息技术研究所
申请日： 2012-04-01 - 公布日： 2012-07-18 - 主分类号： C01B31/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种利用液态金属或合金作为催化剂化学气相沉积制备石墨烯薄膜的方法。低熔点的金属包括典型的镓、锡和铟等；低熔点的合金包括镓-铜、镓-镍、铟-铜、铟-镍、锡-铜、锡-镍和铜-银-锡等。本发明在金属或合金催化剂熔点之上进行化学气相沉积，从而在催化剂表面以及催化剂与基底界面形成连续的石墨烯薄膜。相比于铜和镍等固体催化剂表面生长石墨烯，本发明所制备的石墨烯层数可控、对基底表面微观形貌要求低、适用于多种基底材料、并且催化剂的移除非常简单。所获得的位于液体表面的石墨烯具有独特的应用价值。
一种液态催化剂辅助化学沉积制备石墨方法

[发明专利]一种利用多苯环碳源低温化学气相沉积生长大面积石墨烯的方法-CN201210007583.1有效
发明人：谢晓明;沈鸿烈;吴天如;丁古巧;孙雷;唐述杰;江绵恒 -专利权人：中国科学院上海微系统与信息技术研究所;南京航空航天大学
申请日： 2012-01-11 - 公布日： 2012-05-02 - 主分类号： C23C16/26 文献下载
摘要：本发明公开了一种多苯环碳源低温化学气相沉积生长大面积石墨烯的制备方法，以多苯环芳香族碳氢化合物作为碳源，采用碳源分解法或碳源旋涂法在铜箔表面生长出石墨烯。制得的石墨烯表面光滑平整、面积大、层数可控。相比传统的高温CVD法制备石墨烯薄层的方法，其制造成本大大降低，在高温、高频、大功率、光电子及抗辐射电子器件等方面具有巨大的应用潜力。
一种利用苯环碳源低温化学沉积生长大面积石墨方法

[发明专利]一种在绝缘基底上制备石墨烯纳米带的方法-CN201110206608.6有效
发明人：唐述杰;丁古巧;谢晓明;陈吉;王陈;江绵恒 -专利权人：中国科学院上海微系统与信息技术研究所
申请日： 2011-07-22 - 公布日： 2012-03-28 - 主分类号： C23C16/26 文献下载
摘要：本发明提供了一种在具有原子级平整度解理面的绝缘基底上生长石墨烯纳米带的方法，属于低维材料和新材料领域。该方法包括如下步骤：第一步解理绝缘基底得到具有原子级平整度的解理面并制备单原子层台阶；第二步以具有规则单原子台阶的绝缘基底直接生长石墨烯纳米带。本发明利用了石墨烯在原子台阶和平整解理面上成核功不同的特点，通过调节温度、压强、活性碳原子过饱和度等条件使石墨烯仅沿台阶边缘生长，生长成为尺寸可调的石墨烯纳米带。主要应用于新型石墨烯光电器件领域。
一种绝缘基底制备石墨纳米方法

[发明专利]一种逐层减薄石墨烯的方法-CN201110191536.2有效
发明人：杨喜超;谢晓明;江绵恒;丁古巧 -专利权人：中国科学院上海微系统与信息技术研究所
申请日： 2011-07-08 - 公布日： 2012-02-08 - 主分类号： C01B31/04 文献下载
摘要：本发明涉及一种逐层减薄石墨烯的方法，其特征在于首先利用等离子灰化技术，用等离子轰击多层石墨烯，然后在高温炉中退火以去除顶层石墨烯，实现高精度的减薄石墨烯。通过多次等离子体轰击和高温退火可以实现逐层减薄多层石墨烯。该发明特征在于将等离子技术对石墨烯改性和石墨烯各向异性的氧化过程相结合，对多层石墨烯进行精确刻蚀，能够实现单原子层精度减薄多层石墨烯，并且保留了减薄后石墨烯的优良性能。其应用领域包括制备石墨烯纳米结构及石墨烯电子器件等。
一种逐层减薄石墨方法

[发明专利]一种具有单原子层台阶的六角氮化硼基底及其制备方法与应用-CN201110247262.4有效
发明人： 丁古巧;唐述杰;谢晓明;江绵恒 -专利权人：中国科学院上海微系统与信息技术研究所
申请日： 2011-08-25 - 公布日： 2012-02-01 - 主分类号： C04B41/53 文献下载
摘要：本发明提供了一种具有单原子层台阶的六角氮化硼（hBN）基底及其制备方法，将hBN基底表面解理得到新鲜的解理面，然后用氢气高温下刻蚀六角氮化硼，得到可控的、规则的单原子层台阶。本发明利用了氢气对hBN的各向异性刻蚀作用，通过调节氢气比例、退火温度、退火时间来控制hBN的刻蚀速率和刻蚀程度，达到刻蚀出规则单原子台阶的目的。该制备工艺和化学气相沉积法制备石墨烯的工艺相兼容，可以用于石墨烯纳米带的制备。主要应用于新型石墨烯电子器件。
一种具有原子台阶六角氮化基底及其制备方法应用

[发明专利]基于单层或几层石墨烯的透明防雾膜-CN201010128000.1无效
发明人： 丁古巧;丁建宁;袁宁一;朱媛媛;刘跃斌 -专利权人：江苏工业学院
申请日： 2010-03-19 - 公布日： 2011-05-25 - 主分类号： C09K3/18 文献下载
摘要：基于单层或几层石墨烯的透明防雾膜，属于表面处理技术领域。其应用领域包括透明材料表面防雾和自清洁。以单层或几层石墨烯为功能材料，利用搅拌和超声等方法将其均匀分散在水或无机溶剂中，浓度为0.001到1mg/ml，通过手刷，浸渍，旋涂或喷涂等施工方法将含石墨烯的溶液均匀涂覆在材料的表面，在自然干燥或加热干燥后形成连续的石墨烯导电网络，制作电极后在外加电压下快速加热得到防雾膜。显微分析表面单层或几层石墨烯能够均匀分散在材料的表面，相比于其他材料，只需很少的量即可以形成导电网络，多次涂覆后，厚度可以控制在10纳米之内，透光率超过90％，与基底的结合好，在较低的电压下(1-30V)即可实现很好的防雾效果。
基于单层石墨透明防雾膜

[发明专利]一种制备石墨烯粉体的方法-CN201010593157.1有效
发明人： 丁古巧;谢晓明;江绵恒 -专利权人：中国科学院上海微系统与信息技术研究所
申请日： 2010-12-17 - 公布日： 2011-03-30 - 主分类号： C01B31/04 文献下载
摘要：本发明涉及一种规模化制备石墨烯粉体的方法，其特征在于首先，将氧化石墨均匀剥离成氧化石墨烯悬浮溶液，然后，利用喷雾干燥技术，包括喷雾热解干燥和喷雾冷冻干燥，使氧化石墨烯溶液雾化后去除溶剂得到氧化石墨烯粉体，最后采用无膨胀热处理氧化石墨烯得到无团聚石墨烯粉体。喷雾技术的连续制备过程以及无膨胀热处理过程保证了石墨烯粉体的规模化制备。所制备的石墨烯粉体，包括中间产物氧化石墨烯粉体，没有团聚，在溶剂中分散性能好。其应用领域包括作为填料制备高强度复合材料、导电复合材料、新型气密性和阻燃性复合材料以及新型纳米器件等。
一种制备石墨烯粉体方法

[发明专利]氮化铜薄膜、氮化铜/铜以及铜二维有序阵列的制备方法-CN201010228989.3有效
发明人：丁建宁;袁宁一;丁古巧 -专利权人：常州大学
申请日： 2010-07-16 - 公布日： 2011-01-19 - 主分类号： C23C14/48 文献下载
摘要：氮化铜薄膜、氮化铜/铜以及铜二维有序阵列的制备方法，属于半导体材料及微纳结构制备技术领域。本发明采用离子注入合成制备氮化铜，在硅片，二氧化硅片、陶瓷片或金属衬底上采用溅射的方法生长一层铜膜，利用氮离子注入，形成氮化铜薄膜。采用制备好的均匀有序的阳极氧化铝通孔模板做掩膜，利用氮离子注入形成氮化铜/铜二维阵列。同时可进一步利用湿法腐蚀工艺对氮化铜/铜二维阵列进行腐蚀，获得单质铜孔阵列。本发明采用的离子注入工艺可以精确地控制注入离子浓度和注入深度，并且横向扩散小。通过选择合适的氧化铝模板，可以改变二维阵列的结构和阵列的特征尺寸。
氮化薄膜以及二维有序阵列制备方法

[发明专利]一种新型结构的薄膜太阳电池-CN201010194951.9无效
发明人：丁建宁;袁宁一;王秀琴;丁古巧 -专利权人：常州大学
申请日： 2010-06-08 - 公布日： 2010-11-10 - 主分类号： H01L31/042 文献下载
摘要：一种新型结构的薄膜太阳电池，采用PIN结构，本征吸收层I利用多个不同带隙的薄膜材料组成，同时在相邻不同带隙的薄膜之间设计增反层，当光照射在增反层的上下表面，提高分波段光吸收的效果。每层增反层厚度有数个起伏，在一定的波长范围内起增反的作用。本发明一方面提高光的吸收效率，另一方面降低高能光子入射被吸收产生电子空穴对后，剩余能量造成的太阳电池温度的升高，避免了多结薄膜电池的短路电流受制于其中最低单节短路电流的问题，同时避免了P/N界面的势垒影响，降低了P/I界面的影响。由于增反层的增反效果，提高了分波段光的吸收效率；由于增反层薄膜的电阻很小，由此引入的负载电阻对短路电流的影响很小。有效提高薄膜太阳电池的效率。
一种新型结构薄膜太阳电池

[发明专利]一种大面积、连续的石墨烯/氧化锌复合结构的制备方法-CN201010187596.2有效
发明人： 丁古巧;丁建宁;袁宁一;刘跃斌 -专利权人：常州大学
申请日： 2010-05-28 - 公布日： 2010-10-13 - 主分类号： C01B31/04 文献下载
摘要：本发明涉及一种大面积制备连续的石墨烯/氧化锌复合结构的方法，属于新型纳米材料和材料制备领域，其应用领域包括传感器、太阳能电池和新型纳米器件等。所述方法分为三步：第一步：将石墨烯或氧化石墨烯均匀分散在液相中。第二步：利用水热法使氧化锌纳米结构和石墨烯两维薄片在三维空间复合形成连续的结构。第三步：将制备的复合结构转移到基底上烘干。本发明工艺简单，在溶液中合成，对设备要求低；工艺重复性强，工艺参数可以很好地控制；制备的石墨烯/氧化锌复合结构大面积连续，生成的氧化锌纳米片层、纳米颗粒、纳米线在石墨烯的作用下相互连接、交叠堆垛，在三维空间形成连续、多孔结构。
一种大面积连续石墨氧化锌复合结构制备方法

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