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制備石墨烯透明導(dǎo)電薄膜的方法與流程

文檔序號(hào):12687343閱讀:來(lái)源:國(guó)知局

技術(shù)特征:

1.一種制備石墨烯透明導(dǎo)電薄膜的方法,該方法包括以下步驟:

(i)在襯底表面生長(zhǎng)一層石墨烯微晶;

(ii)在所得的附著有石墨烯微晶的襯底表面涂布一層氧化石墨烯薄膜;以及

(iii)將所得的表面修飾有氧化石墨烯和石墨烯微晶的襯底中的氧化石墨烯進(jìn)行還原和修復(fù),同時(shí)誘導(dǎo)石墨烯在石墨烯微晶上生長(zhǎng),得到石墨烯透明導(dǎo)電薄膜。

2.如權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,步驟(i)包括:將襯底置于爐中,通入氣體并打開(kāi)真空泵;將爐升溫至預(yù)定反應(yīng)溫度后打開(kāi)電源,并調(diào)整電源功率,在爐內(nèi)產(chǎn)生等離子體;隨后通入碳源反應(yīng)后在襯底表面生長(zhǎng)一層石墨烯微晶。

3.如權(quán)利要求2所述的方法,其特征在于,所述爐包括管式爐;氣體的流量為0-40sccm;爐升溫速率為:5-15℃/min;預(yù)定反應(yīng)溫度為500-1100℃;所述電源包括射頻電源;電源功率調(diào)整為50-200W;碳源的流量為1-20sccm;反應(yīng)時(shí)間為5-15min。

4.如權(quán)利要求2-3中任一項(xiàng)所述的方法,其特征在于,所述石墨烯微晶通過(guò)等離子體化學(xué)氣相沉積、常壓化學(xué)氣相沉積或低壓化學(xué)氣相沉積制備;所述襯底包括玻璃襯底或陶瓷襯底;所述碳源包括甲烷、乙烯或二氟甲烷;所述氣體包括氫氣、氬氣或其混合物。

5.如權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,步驟(ii)包括:將所得的附著有石墨烯微晶的襯底垂直浸入氧化石墨烯水溶液中,并在襯底表面均勻涂布一層氧化石墨烯薄膜。

6.如權(quán)利要求5所述的方法,其特征在于,所述氧化石墨烯水溶液的濃度為0.1-2mg/ml;所述氧化石墨烯的平均層數(shù)為1-3層。

7.如權(quán)利要求5-6中任一項(xiàng)所述的方法,其特征在于,在襯底表面均勻涂布一層氧化石墨烯薄膜的方法包括:提拉法、旋涂或刮涂,其中,提拉法通過(guò)提拉設(shè)備進(jìn)行,提拉速率為2-50mm/min;所用的氧化石墨烯的制備方法包括化學(xué)法。

8.如權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,步驟(iii)包括:將所得的表面修飾有氧化石墨烯和石墨烯微晶的襯底再次置于爐中,通入氣體并打開(kāi)真空泵; 將爐升溫至預(yù)定反應(yīng)溫度后,打開(kāi)電源,并調(diào)整電源功率,在爐內(nèi)產(chǎn)生等離子體;隨后通入碳源反應(yīng)后在襯底表面得到一層石墨烯透明導(dǎo)電薄膜。

9.如權(quán)利要求8所述的方法,其特征在于,所述爐包括管式爐;氣體的流量為0-40sccm;爐升溫速率為:5-15℃/min;預(yù)定反應(yīng)溫度為500-1100℃;所述電源包括射頻電源;電源功率調(diào)整為50-200W;碳源的流量為1-20sccm;反應(yīng)時(shí)間為5-30min。

10.如權(quán)利要求8-9中任一項(xiàng)所述的方法,其特征在于,進(jìn)行步驟(iii)的方法包括等離子體化學(xué)氣相沉積法;所述碳源包括甲烷、乙烯或二氟甲烷;所述氣體包括氫氣、氬氣或其混合物。

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