本公開涉及氧化石墨烯的使用、相關(guān)聯(lián)的方法和裝置，并且特別關(guān)注如下的方法，該方法牽涉到相應(yīng)的上覆氧化石墨烯層的依次沉積和暴露于電磁輻射以形成氧化石墨烯-還原氧化石墨烯結(jié)，其在第三維度中延伸。本方法的一個(gè)具體應(yīng)用是可以形成電子設(shè)備或模塊的一部分的質(zhì)子電池的生產(chǎn)。在這個(gè)方面，某些所公開的示例方面/實(shí)施例涉及便攜式電子設(shè)備，特別是所謂的手部便攜式電子設(shè)備，其可以在使用中手持(盡管在使用中它們可以放置于支架中)。這種手部便攜式電子設(shè)備包括所謂的個(gè)人數(shù)字助理(pda)、智能手表和平板pc。

根據(jù)一個(gè)或多個(gè)所公開的示例方面/實(shí)施例的便攜式電子設(shè)備/裝置可以提供一個(gè)或多個(gè)音頻/文本/視頻通信功能(例如，遠(yuǎn)程通信、視頻通信、和/或文本傳輸、短消息服務(wù)(sms)/多媒體消息服務(wù)(mms)/郵件功能)，交互式/非交互式觀看功能(例如，web瀏覽、導(dǎo)航、tv/節(jié)目觀看功能)，音樂記錄/播放功能(例如，mp3或其他格式和/或(fm/am)無線電廣播記錄/播放)，數(shù)據(jù)的下載/發(fā)送功能，圖像捕捉功能(例如，使用(例如內(nèi)置的)數(shù)碼相機(jī))，以及游戲功能。

背景技術(shù)：

當(dāng)前正在進(jìn)行研究以開發(fā)相比于已有存儲(chǔ)單元具有更大存儲(chǔ)容量的更小的電存儲(chǔ)單元以用于在現(xiàn)代電子設(shè)備中使用。

本說明書中對(duì)在先公布的文檔或任何背景的列舉或討論不應(yīng)當(dāng)必然被視為該文檔或背景是現(xiàn)有技術(shù)的一部分或者是一般性公知常識(shí)的承認(rèn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

根據(jù)第一方面，提供了一種方法，該方法包括：

沉積步驟，包括沉積氧化石墨烯層；

暴露步驟，包括將沉積的氧化石墨烯層的區(qū)域選擇性地暴露于電磁輻射以形成與相鄰的未暴露的氧化石墨烯區(qū)域鄰近的還原氧化石墨烯區(qū)域，氧化石墨烯和鄰近的還原氧化石墨烯區(qū)域在它們之間形成結(jié)以產(chǎn)生氧化石墨烯-還原氧石墨烯結(jié)層；以及

針對(duì)在下方氧化石墨烯-還原氧化石墨烯結(jié)層之上的一個(gè)或多個(gè)另外的相應(yīng)氧化石墨烯層重復(fù)沉積步驟和暴露步驟以產(chǎn)生一種裝置，在該裝置中氧化石墨烯-還原氧化石墨烯層的相應(yīng)結(jié)當(dāng)一起被考慮時(shí)在第三維度中延伸。

當(dāng)然，相應(yīng)的氧化石墨烯和還原氧化石墨烯層、以及由此相應(yīng)的氧化石墨烯-還原氧化石墨烯結(jié)層，將固有地具有兩個(gè)維度。因此將明白，沉積和暴露的重復(fù)提供該裝置的第三維度。

沉積步驟和暴露步驟可以被重復(fù)以在相應(yīng)層中提供一個(gè)或多個(gè)結(jié)，其上覆于下方氧化石墨烯-還原氧化石墨烯結(jié)層中的結(jié)。沉積步驟和暴露步驟可以被重復(fù)以在相應(yīng)層中提供一個(gè)或多個(gè)結(jié)，其不上覆于下方氧化石墨烯-還原氧化石墨烯結(jié)層中的結(jié)。

沉積步驟和暴露步驟可以被重復(fù)以在相應(yīng)層中提供一個(gè)或多個(gè)結(jié)，其與下方氧化石墨烯-還原氧化石墨烯結(jié)層中的結(jié)互連以產(chǎn)生三個(gè)維度中的連續(xù)結(jié)。

將沉積的氧化石墨烯層的區(qū)域選擇性地暴露于電磁輻射可以包括：

形成包括透射允許區(qū)域和鄰近的透射阻止區(qū)域的掩膜層，透射允許區(qū)域被配置為允許電磁輻射穿過其透射，鄰近的透射阻止區(qū)域被配置為阻止電磁輻射穿過其透射；以及

將氧化石墨烯層暴露于穿過掩膜層的透射允許區(qū)域的電磁輻射，以形成對(duì)應(yīng)的還原氧化石墨烯區(qū)域和相鄰的未暴露的氧化石墨烯區(qū)域。

形成掩膜層可以包括：沉積一個(gè)或多個(gè)離散的透射阻止區(qū)域而留下鄰近區(qū)域透光以形成鄰近的透射允許區(qū)域。

形成掩膜層可以包括：沉積連續(xù)薄板，該連續(xù)薄板包括一個(gè)或多個(gè)透射允許區(qū)域以及一個(gè)或多個(gè)鄰接的透射阻止區(qū)域。

形成掩膜層可以包括：在不暴露于電磁輻射的氧化石墨烯層的區(qū)域之上或之下沉積電磁輻射阻擋材料。

電磁輻射阻擋材料可以被沉積在氧化石墨烯層之下的透明襯底上，并且氧化石墨烯層可以暴露于在掩膜層的透射允許區(qū)域中穿過透明襯底而透射的電磁輻射。

電磁輻射阻擋材料可以包括導(dǎo)電材料，其兼作用于氧化石墨烯區(qū)域和還原氧化石墨烯區(qū)域中的一個(gè)或兩者的電荷收集器。

電磁輻射阻擋材料可以進(jìn)一步包括電絕緣材料，其被配置為阻止導(dǎo)電材料與相同層或后續(xù)層的還原氧化石墨烯區(qū)域之間的電接觸。

將沉積的氧化石墨烯層的區(qū)域選擇性地暴露于電磁輻射可以包括：將電磁輻射束定向到氧化石墨烯層的預(yù)定區(qū)域上，以使得僅該預(yù)定區(qū)域暴露于電磁輻射。

將沉積的氧化石墨烯層的區(qū)域選擇性地暴露于電磁輻射可以包括：控制電磁輻射的強(qiáng)度以控制還原氧化石墨烯區(qū)域以及氧化石墨烯區(qū)域與還原氧化石墨烯區(qū)域之間的結(jié)的厚度。

將沉積的氧化石墨烯層的區(qū)域選擇性地暴露于電磁輻射可以包括：將該區(qū)域暴露于激光束和氙氣閃光燈中的一個(gè)或多個(gè)。

根據(jù)另一方面，提供了一種包括多個(gè)上覆的氧化石墨烯-還原氧化石墨烯結(jié)層的裝置，每個(gè)氧化石墨烯-還原氧化石墨烯結(jié)層包括與相鄰的氧化石墨烯區(qū)域鄰近的還原氧化石墨烯區(qū)域，其中每層的氧化石墨烯區(qū)域和鄰近的還原氧化石墨烯區(qū)域在它們之間形成結(jié)，并且其中多個(gè)氧化石墨烯-還原氧化石墨烯結(jié)層上覆于彼此，以使得這些層的相應(yīng)結(jié)當(dāng)一起被考慮時(shí)在第三維度中延伸。

氧化石墨烯-還原氧化石墨烯結(jié)層可以被配置為上覆于彼此以使得相應(yīng)的結(jié)被互連以形成三個(gè)維度中的連續(xù)結(jié)。

相應(yīng)的結(jié)可以被互連以形成三維空間填充曲線。

每個(gè)氧化石墨烯-還原氧化石墨烯結(jié)層的還原氧化石墨烯區(qū)域可以形成高達(dá)該層的10％、20％、30％、40％和50％中的一個(gè)或多個(gè)。

還原氧化石墨烯區(qū)域的寬度可以小于2mm、1mm、500μm、100μm和50μm中的一個(gè)或多個(gè)。氧化石墨烯區(qū)域與還原氧化石墨烯區(qū)域之間的結(jié)的寬度可以小于500μm、100μm、50μm、10μm和1μm中的一個(gè)或多個(gè)。

每個(gè)氧化石墨烯-還原氧化石墨烯結(jié)層可以包括與氧化石墨烯區(qū)域和還原氧化石墨烯區(qū)域處于電接觸的相應(yīng)的電荷收集器。

連續(xù)的氧化石墨烯-還原氧化石墨烯層的相應(yīng)的電荷收集器可以彼此水平地被偏移。

電荷收集器可以包括金屬、合金、金、銀和銅中的一種或多種。

該裝置可以包括襯底，該襯底被配置為支撐多個(gè)上覆的氧化石墨烯-還原氧化石墨烯結(jié)層。

該裝置可以是下列一項(xiàng)或多項(xiàng)：電子設(shè)備、便攜式電子設(shè)備、便攜式遠(yuǎn)程通信設(shè)備、移動(dòng)電話、個(gè)人數(shù)字助理、平板、平板手機(jī)、膝上型計(jì)算機(jī)、臺(tái)式計(jì)算機(jī)、智能手機(jī)、智能手表、智能眼鏡、質(zhì)子電池、以及用于上述項(xiàng)中的一項(xiàng)或多項(xiàng)的模塊。

本文所公開的任何方法的步驟不是必須按所公開的確切順序被執(zhí)行，除非明確地陳述或由技術(shù)人員所理解。

貫穿本說明書，涉及相對(duì)取向和位置的描述語(諸如“頂部”、“底部”、“上方”、“下方”、“之上”和“之下”)以及其任何形容詞和副詞的派生詞，如附圖中所呈現(xiàn)的裝置的取向的意義上被使用。然而，這些描述語不意圖以任何方式限制所描述或所要求保護(hù)的發(fā)明的預(yù)期使用。

用于實(shí)施本文所公開的方法的一個(gè)或多個(gè)步驟的對(duì)應(yīng)計(jì)算機(jī)程序也在本公開之內(nèi)，并且由所描述的示例性實(shí)施例中的一個(gè)或多個(gè)所涵蓋。

當(dāng)運(yùn)行在計(jì)算機(jī)上時(shí)，計(jì)算機(jī)程序中的一個(gè)或多個(gè)可以使得計(jì)算機(jī)配置本文所公開的任何裝置，包括電池、電路、控制器、或設(shè)備，或者執(zhí)行本文所公開的任何方法。計(jì)算機(jī)程序中的一個(gè)或多個(gè)可以是軟件實(shí)施方式，并且計(jì)算機(jī)可以被考慮為任何適當(dāng)?shù)挠布?，包括作為非限制性示例的?shù)字信號(hào)處理器、微控制器、以及只讀存儲(chǔ)器(rom)、可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器(eprom)或電可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器(eeprom)中的實(shí)施方式。軟件可以是匯編程序。

計(jì)算機(jī)程序中的一個(gè)或多個(gè)可以被提供在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上，計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)可以是物理計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，諸如盤或存儲(chǔ)器設(shè)備，或者可以被具體化為瞬態(tài)信號(hào)。這種瞬態(tài)信號(hào)可以是網(wǎng)絡(luò)下載，包括互聯(lián)網(wǎng)下載。

本公開包括孤立的或處于多種組合中的一個(gè)或多個(gè)對(duì)應(yīng)的方面、示例性實(shí)施例或特征，無論是否在該組合中或孤立地具體被陳述(包括要求保護(hù))。用于執(zhí)行所討論的功能中的一個(gè)或多個(gè)的對(duì)應(yīng)部件也在本公開之內(nèi)。

以上概述意圖為僅是示例性的和非限制性的。

附圖說明

現(xiàn)在通過僅為示例的方式，參考附圖給出描述，在附圖中：

圖1a-1b示意性地圖示了印刷質(zhì)子電池的一個(gè)示例；

圖2示意性地圖示了通過將氧化石墨烯層暴露于電磁輻射而對(duì)氧化石墨烯-還原氧化石墨烯結(jié)的形成；

圖3示意性地圖示了氧化石墨烯-還原氧化石墨烯結(jié)，它們?cè)趦蓚€(gè)維度中延伸以形成各種不同的二維空間填充曲線；

圖4示意性地圖示了本裝置的一個(gè)示例；

圖5示意性地圖示了氧化石墨烯-還原氧化石墨烯結(jié)，其在三個(gè)維度中延伸以形成三維空間填充曲線；

圖6a-6d示意性地圖示了生產(chǎn)本裝置的一種方法；

圖7a-7f示意性地圖示了生產(chǎn)本裝置的另一方法；

圖8a-8d示意性地圖示了生產(chǎn)本裝置的另一方法；

圖9示意性地圖示了本裝置的另一示例；

圖10示意性地圖示了生產(chǎn)本裝置的一般方法；以及

圖11示意性地圖示了包括計(jì)算機(jī)程序的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，該計(jì)算機(jī)程序被配置為執(zhí)行、控制或使能圖10的方法步驟中的一個(gè)或多個(gè)方法步驟。

具體實(shí)施方式

電能存儲(chǔ)對(duì)于便攜式電子設(shè)備是一種重要考慮。當(dāng)前正在開發(fā)質(zhì)子電池用于這一目的。一種類型的質(zhì)子電池的能量生成機(jī)制牽涉到氧化石墨烯-還原氧化石墨烯在與水接觸時(shí)的降解。水可以被包含在電池內(nèi)或者它可以來自周圍環(huán)境(例如，以空氣濕度的形式)。

圖1a和圖1b分別以平面視圖和截面示出了印刷的基于氧化石墨烯的質(zhì)子電池101。電池101包括由氧化石墨烯形成的第一電極102和由還原氧化石墨烯形成的第二電極103。第一電極102和第二電極103被沉積，以使得它們(至少部分地)上覆于相應(yīng)的電荷收集器107并且在它們之間的界面處與彼此形成結(jié)106。為避免使設(shè)備短路，第一電極102和第二電極103的材料不應(yīng)當(dāng)與相對(duì)電極的電荷收集器107接觸。為了實(shí)現(xiàn)這點(diǎn)，電荷收集器107彼此分開預(yù)定距離“x”(通常不小于2mm)，其取決于被用來印刷氧化石墨烯102和還原氧化石墨烯103的沉積工具的印刷分辨率、以及被用來形成活性電極材料102、103的氧化石墨烯油墨的流動(dòng)性。相對(duì)大的電極間距可以增大裝置101的占地面積并且因此減小它的電存儲(chǔ)密度。

現(xiàn)在將描述可以向這一問題提供解決方案的方法和相關(guān)聯(lián)的裝置。

圖2圖示了形成諸如質(zhì)子電池的裝置的方法(以平面視圖)。該方法包括沉積一層氧化石墨烯202，并且將沉積的氧化石墨烯層202的區(qū)域選擇性地暴露于電磁輻射以形成與相鄰的未暴露的氧化石墨烯202的區(qū)域鄰近的還原氧化石墨烯203的區(qū)域。依賴于沉積技術(shù)，氧化石墨烯202層在它被暴露于電磁輻射之前可能需要被固化。氧化石墨烯202的還原可以通過將該區(qū)域暴露于激光束和(例如)氙氣閃光燈中的一個(gè)或多個(gè)來實(shí)現(xiàn)。還原氧化石墨烯203通過暴露區(qū)域中的氧化石墨烯202的特有暗化和它的電阻上的對(duì)應(yīng)減小而是可檢測(cè)的。此外，通過控制電磁輻射的強(qiáng)度，有可能控制還原氧化石墨烯203的厚度(或深度)。

氧化石墨烯202的區(qū)域和鄰近的還原氧化石墨烯203的區(qū)域在它們之間形成結(jié)206，以產(chǎn)生氧化石墨烯-還原氧化石墨烯結(jié)層208。使用電磁輻射以形成結(jié)206(例如，替代印刷技術(shù))的技術(shù)效果是，氧化石墨烯202區(qū)域和還原氧化石墨烯203區(qū)域的相應(yīng)尺寸可以更仔細(xì)地被控制。這部分地由于利用電磁輻射束可實(shí)現(xiàn)的更高分辨率，并且部分地因?yàn)椴辉傩枰赡軡B透到鄰近區(qū)域中的可印刷油墨。這個(gè)方面可以允許接近的電荷收集器間距，并且可以使得精細(xì)的氧化石墨烯-還原氧化石墨烯結(jié)206能夠被產(chǎn)生。如圖2中所圖示的，它還允許更復(fù)雜的結(jié)樣式206的形成，其歸因于氧化石墨烯202區(qū)域與還原氧化石墨烯203區(qū)域之間更大的界面面積而可以被用來更進(jìn)一步增大電存儲(chǔ)密度。

圖3a-f示出了各種不同的二維空間填充或希爾伯特曲線(以平面視圖)，它們可以通過氧化石墨烯層302向電磁輻射的選擇性暴露而被形成，界面面積從一個(gè)樣式到下一樣式增大。在實(shí)踐中，氧化石墨烯層302的還原氧化石墨烯區(qū)域303可以形成高達(dá)該層的10％、20％、30％、40％和50％中的一個(gè)或多個(gè)。此外，還原氧化石墨烯區(qū)域303的寬度可以小于2mm、1mm、500μm、100μm和50μm中的一個(gè)或多個(gè)，并且氧化石墨烯302區(qū)域與還原氧化石墨烯303區(qū)域之間的結(jié)可以小于500μm、100μm、50μm、10μm和1μm中的一個(gè)或多個(gè)。

上面提到的沉積步驟和暴露步驟可以針對(duì)在下方氧化石墨烯-還原氧化石墨烯結(jié)層308之上的一個(gè)或多個(gè)另外的氧化石墨烯層302而被重復(fù)。這可以被用來生產(chǎn)一種裝置，其中氧化石墨烯-還原氧化石墨烯層308的相應(yīng)結(jié)當(dāng)一起被考慮時(shí)在第三維度中延伸。通過將該結(jié)在第三維度中延伸，氧化石墨烯302區(qū)域與還原氧化石墨烯303區(qū)域之間的界面面積可以為大，其可以使得以這種方式形成的質(zhì)子電池的電存儲(chǔ)密度能夠?yàn)榇蟆?/p>

圖4示出了以這種方式形成的裝置401的一個(gè)示例(以截面)。如可以看到的，裝置401包括多個(gè)上覆氧化石墨烯-還原氧化石墨烯結(jié)層408，每層包括與相鄰的氧化石墨烯402區(qū)域鄰近的還原氧化石墨烯403區(qū)域以在它們之間形成結(jié)406。另外，該多個(gè)氧化石墨烯-還原氧化石墨烯結(jié)層408上覆于彼此，以使得這些層408的相應(yīng)結(jié)406當(dāng)一起被考慮時(shí)在第三維度中延伸。每個(gè)還原氧化石墨烯區(qū)域403的寬度(y)由雙端箭頭指示，并且如上面提到的可以窄至1μm。

如圖4中所圖示的，沉積步驟和暴露步驟可以被執(zhí)行以在相應(yīng)層408中提供一個(gè)或多個(gè)結(jié)406/還原氧化石墨烯區(qū)域403，其上覆于下方層408中的結(jié)406/還原氧化石墨烯區(qū)域403。另外地或替換地，沉積步驟和暴露步驟可以被執(zhí)行以在相應(yīng)層408中提供一個(gè)或多個(gè)結(jié)406/還原氧化石墨烯區(qū)域403，其與下方層中的結(jié)/還原氧化石墨烯區(qū)域互連以產(chǎn)生三個(gè)維度中的連續(xù)的結(jié)406/還原氧化石墨烯區(qū)域403。

圖5示出了裝置501的另一示例(透視圖)，其中結(jié)/還原氧化石墨烯區(qū)域503被互連以形成三個(gè)維度中的連續(xù)的結(jié)/還原氧化石墨烯區(qū)域503。在這一示例中，相應(yīng)的結(jié)/還原氧化石墨烯區(qū)域503被互連以形成三維空間填充或希爾伯特曲線。

存在多種不同的可以將氧化石墨烯層的區(qū)域選擇性地暴露于電磁輻射的方式。一種方法牽涉到將電磁輻射束定向到氧化石墨烯層的預(yù)定區(qū)域上，以使得僅該預(yù)定區(qū)域暴露于電磁輻射。這在實(shí)踐中可以通過如下而被實(shí)現(xiàn)：使電磁輻射束聚焦或準(zhǔn)直以形成探針，并且在氧化石墨烯層上將探針的平面中位置移動(dòng)至期望區(qū)域。在一些情況中，這可能要求在向期望區(qū)域的移動(dòng)期間關(guān)掉波束(或者使波束消隱)，以便不會(huì)無意地暴露氧化石墨烯層的另外區(qū)域。

另一種方法牽涉到掩膜層的使用來暴露氧化石墨烯層的選定區(qū)域，同時(shí)留下其他區(qū)域完全地或基本上完好。這種方法包括形成掩膜層，掩膜層包括透射允許區(qū)域和鄰近的透射阻止區(qū)域，透射允許區(qū)域被配置為允許電磁輻射穿過其透射，鄰近的透射阻止區(qū)域被配置為阻止電磁輻射穿過其透射。氧化石墨烯層然后被暴露于穿過掩膜層的透射允許區(qū)域的電磁輻射，以形成對(duì)應(yīng)的還原氧化石墨烯區(qū)域和相鄰的未暴露的氧化石墨烯區(qū)域。

形成掩膜層可以包括沉積連續(xù)的薄板，其包括一個(gè)或多個(gè)透射允許區(qū)域以及一個(gè)或多個(gè)鄰接的透射阻止區(qū)域。替換地，形成掩膜層可以包括沉積一個(gè)或多個(gè)離散的透射阻止區(qū)域，以留下鄰近區(qū)域透光(clear)以形成鄰近的透射允許區(qū)域。依賴于照射源與氧化石墨烯層的相對(duì)位置，掩膜可以位于氧化石墨烯的上方或下方。

圖6a-6d示出了使用包括離散的透射阻止區(qū)域的掩膜層來形成本裝置的一種方法(以截面)。在這一示例中，電磁輻射阻擋材料609被沉積到透明支撐襯底610上(圖6a)，隨后是氧化石墨烯層602(圖6b)。電磁輻射阻擋材料609被沉積在氧化石墨烯層602的不被暴露于電磁輻射611的區(qū)域的下方。一旦氧化石墨烯層602已經(jīng)被沉積(圖6b)，透明襯底610的底面由電磁輻射611(例如，作為平行射線)照射，以將氧化石墨烯層602暴露于在掩膜層的透射允許區(qū)域中穿過透明襯底610而透射的電磁輻射611(圖6c)。以這種方式，掩膜層的透射允許區(qū)域上方的氧化石墨烯603被還原，并且透射阻止區(qū)域上方(即，電磁輻射阻擋材料609的上方)的氧化石墨烯602被留下而完全地或基本上完好。

在這一示例中，電磁輻射阻擋材料609包括導(dǎo)電材料607a，其兼作用于氧化石墨烯區(qū)域602的電荷收集器。電荷收集器607a與氧化石墨烯602處于電接觸，并且被配置為提供氧化石墨烯602與外部電路(未示出)之間的電路徑。導(dǎo)電材料607a可以包括金屬、合金、金、銀和銅中的一種或多種。電磁輻射阻擋材料609進(jìn)一步包括電絕緣材料612，其被配置為阻止導(dǎo)電材料607a與相同層的還原氧化石墨烯區(qū)域603之間的電接觸。這確保了電荷收集器607a僅從未暴露的氧化石墨烯602收集電荷并且可以通過如下來實(shí)現(xiàn)：在照射源與導(dǎo)電材料607a之間沉積電絕緣材料612以使得電絕緣材料612具有比導(dǎo)電材料607a更大的平面中面積(或占地面積)。以這種方式，電荷收集器607a的側(cè)邊緣通過未暴露的氧化石墨烯602與還原氧化石墨烯區(qū)域603隔開。

一旦氧化石墨烯層602已經(jīng)被暴露于電磁輻射611以形成氧化石墨烯-還原氧化石墨烯結(jié)層608，導(dǎo)電材料607b被沉積到還原氧化石墨烯603的區(qū)域上，以形成用于還原氧化石墨烯603的電荷收集器(圖6d)。電荷收集器607b提供還原氧化石墨烯603與外部電路(未示出)之間的電路徑。相應(yīng)的氧化石墨烯602區(qū)域和還原氧化石墨烯603區(qū)域的電荷收集器607a、607b因此允許在氧化石墨烯-還原氧化石墨烯結(jié)606處生成的任何電勢(shì)差以向外部電路供電。

圖6a-6d中所示出的步驟然后被重復(fù)(未示出)以形成多層裝置，其中結(jié)606在第三維度中延伸。然而，在這一示例中，較低層的電磁輻射阻擋材料609將阻止上覆層的對(duì)應(yīng)區(qū)域的暴露。作為結(jié)果，每層的電磁輻射阻擋材料609將會(huì)通常被沉積在相同的橫向(水平)位置，否則上覆層的暴露于電磁輻射611的區(qū)域603將會(huì)小于較低層的暴露于電磁輻射611的區(qū)域603。作為結(jié)果，相應(yīng)層的結(jié)606將被互連以形成三個(gè)維度中的連續(xù)結(jié)。

圖7示出了使用包括離散的透射阻止區(qū)域的掩膜層來形成本裝置的另一方法(以截面)。在這一示例中，導(dǎo)電材料707a被沉積到氧化石墨烯層702的區(qū)域上以形成用于氧化石墨烯702的電荷收集器，并且電絕緣材料層712然后被沉積到導(dǎo)電材料707a上以使得它涂覆導(dǎo)電材料707a的上表面和側(cè)邊緣(圖7a)。氧化石墨烯層702然后由來自上方的電磁輻射711照射，而引起未被導(dǎo)電材料707a或電絕緣材料712覆蓋的氧化石墨烯區(qū)域703的暴露(并且因此還原)。另一方面，被導(dǎo)電材料707a和電絕緣材料712覆蓋的氧化石墨烯層的區(qū)域703被留下而完全地或基本上完好。

如圖7c-7f中所示出的，沉積步驟和暴露步驟然后針對(duì)一個(gè)或多個(gè)另外的氧化石墨烯層702被重復(fù)。在這一示例中，電絕緣材料712用來阻止導(dǎo)電材料707a與相同和后續(xù)層的還原氧化石墨烯區(qū)域703之間的電接觸。此外，由導(dǎo)電材料707a形成的相應(yīng)電荷收集器彼此橫向地被偏移。這利用這種方法是更加可實(shí)現(xiàn)的，因?yàn)槊總€(gè)氧化石墨烯層702從上方被照射，并且因此，它的暴露不被下方層所影響。電荷收集器707a的橫向偏移導(dǎo)致了如下的裝置，在該裝置中相應(yīng)層的氧化石墨烯-還原氧化石墨烯結(jié)706不上覆于彼此，其可以提供更大的設(shè)計(jì)自由度。

圖7中所示出的電荷收集器707a被配置為提供氧化石墨烯區(qū)域702與外部電路(未示出)之間的電路徑，但是不存在用于還原氧化石墨烯區(qū)域703的電荷收集器。如圖6中所示出的，這可以通過以下來解決：在暴露于電磁輻射711之后，但是在后續(xù)氧化石墨烯層702的沉積之前，將導(dǎo)電材料沉積到每層的還原氧化石墨烯區(qū)域703上。

圖8示出了使用包括離散的透射阻止區(qū)域的掩模層來形成本裝置的另一方法(以截面)。與圖7中所示出的方法不同，氧化石墨烯區(qū)域802的電荷收集器807a與還原氧化石墨烯區(qū)域803的電荷收集器807b同時(shí)被形成。這一效率通過以下來實(shí)現(xiàn)：將第一導(dǎo)電材料807a沉積到氧化石墨烯層802的一個(gè)區(qū)域上，并且將第二導(dǎo)電材料807b(其可以是與第一導(dǎo)電材料807a相同的材料或不同的材料)沉積到氧化石墨烯層802的另一區(qū)域上(圖8a)。一層電絕緣材料812然后被沉積到第一導(dǎo)電材料807a上以使得它涂覆第一導(dǎo)電材料807a的上表面和側(cè)邊緣。在電絕緣材料812的沉積之后，氧化石墨烯層802由來自上方的電磁輻射811照射，而引起未被導(dǎo)電材料807a、807b或電絕緣材料812覆蓋的氧化石墨烯區(qū)域803的暴露(并且因此還原)。像之前那樣，另一方面，被導(dǎo)電材料807a、807b和電絕緣材料812覆蓋的氧化石墨烯層的區(qū)域802被留下而完全地或基本上完好。

另一層氧化石墨烯802然后被沉積到已有的氧化石墨烯-還原氧化石墨烯結(jié)層808的頂部上(圖8c)。在沉積之后，氧化石墨烯層802由電磁輻射811照射，其引起完整層802的暴露(并且因此還原)。以這種方式，由第一導(dǎo)電材料807a形成的電荷收集器與氧化石墨烯處于電接觸802，但是通過電絕緣材料812與還原氧化石墨烯803電絕緣。另外，由第二導(dǎo)電材料807b形成的電荷收集器與還原氧化石墨烯803以及未暴露的氧化石墨烯802的位于第二導(dǎo)電材料807b正下方的區(qū)域處于電接觸。在這一場(chǎng)景中，由第二導(dǎo)電材料807b形成的電荷收集器相比于它將從未暴露的氧化石墨烯802而將從還原氧化石墨烯803收集更多電荷，因?yàn)槲幢┞兜难趸?02更加電絕緣。

按照參考圖6和圖7所描述的方法，圖8的沉積步驟和暴露步驟可以針對(duì)一個(gè)或多個(gè)另外的氧化石墨烯層而被重復(fù)。另外，相應(yīng)層的氧化石墨烯-還原氧化石墨烯結(jié)可以彼此橫向地偏移或者可以不橫向地偏移。

圖9示出了本裝置901的另一示例。在這一示例中，裝置901包括先前描述的氧化石墨烯-還原氧化石墨烯結(jié)層和相關(guān)聯(lián)的電荷收集器(圖9中示出為質(zhì)子電池913)、處理器914、存儲(chǔ)介質(zhì)915、電子顯示器916和收發(fā)器917，它們通過數(shù)據(jù)總線918電連接到彼此。裝置901可以是下列一項(xiàng)或多項(xiàng)：電子設(shè)備、便攜式電子設(shè)備、便攜式遠(yuǎn)程通信設(shè)備、移動(dòng)電話、個(gè)人數(shù)字助理、平板、平板手機(jī)、膝上型計(jì)算機(jī)、臺(tái)式計(jì)算機(jī)、智能手機(jī)、智能手表、智能眼鏡、以及用于這些項(xiàng)中的一項(xiàng)或多項(xiàng)的模塊。

質(zhì)子電池913被配置為向其他組件提供電功率以使能它們的功能。就這點(diǎn)來說，其他組件可以被考慮為是先前提到的外部電路。電子顯示器916被配置為顯示存儲(chǔ)于裝置901上的內(nèi)容(例如，存儲(chǔ)于存儲(chǔ)介質(zhì)915上)，并且收發(fā)器917被配置為經(jīng)由有線或無線連接向/從一個(gè)或多個(gè)其他設(shè)備傳輸/接收數(shù)據(jù)。

處理器914被配置用于裝置901的一般操作，其通過向其他組件提供信令并且從其他組件接收信令來管理它們的操作。存儲(chǔ)介質(zhì)915被配置為存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)代碼，該計(jì)算機(jī)代碼被配置為執(zhí)行、控制或使能裝置901的操作。存儲(chǔ)介質(zhì)915也可以被配置為存儲(chǔ)用于其他組件的設(shè)置。處理器914可以訪問存儲(chǔ)介質(zhì)915以取回組件設(shè)置，以便管理其他組件的操作。

處理器914可以是微處理器，包括專用集成電路(asic)。存儲(chǔ)介質(zhì)915可以是暫時(shí)性存儲(chǔ)介質(zhì)，諸如易失性隨機(jī)訪問存儲(chǔ)器。另一方面，存儲(chǔ)介質(zhì)915可以是持久性存儲(chǔ)介質(zhì)，諸如硬盤驅(qū)動(dòng)器、閃速存儲(chǔ)器、或非易失性隨機(jī)訪問存儲(chǔ)器。

圖10示出了制造本文描述的裝置的方法的主要步驟1019-1021。該方法一般包括：沉積氧化石墨烯層1019；將氧化石墨烯層的區(qū)域選擇性地暴露于電磁輻射，以形成與相鄰的未暴露的氧化石墨烯區(qū)域鄰近的還原氧化石墨烯區(qū)域1020；以及針對(duì)一個(gè)或多個(gè)另外的層重復(fù)沉積步驟和暴露步驟以使得氧化石墨烯-還原氧化石墨烯結(jié)層的相應(yīng)結(jié)當(dāng)一起被考慮時(shí)在第三維度中延伸1021。

本文描述的各種材料的沉積可以使用各種不同的制作技術(shù)來執(zhí)行。例如，氧化石墨烯可以使用噴涂、滴涂、旋涂或噴墨印刷而作為氧化石墨烯溶液被沉積；被用來形成電荷收集器的導(dǎo)電材料可以使用噴墨、絲網(wǎng)(screen)、模板(stencil)或柔性版印刷、蒸發(fā)或?yàn)R射而光刻地被沉積；并且被用來涂覆電荷收集器的電絕緣材料可以通過導(dǎo)電材料的氧化或通過化學(xué)氣相沉積而被沉積。

圖11示意性地圖示了計(jì)算機(jī)/處理器可讀介質(zhì)1122，其提供根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的計(jì)算機(jī)程序。該計(jì)算機(jī)程序可以包括被配置為執(zhí)行、控制或使能圖10的方法步驟1019-1021中的一個(gè)或多個(gè)的計(jì)算機(jī)代碼。在這一示例中，計(jì)算機(jī)/處理器可讀介質(zhì)1122是盤，諸如數(shù)字通用盤(dvd)或緊湊盤(cd)。在其他實(shí)施例中，計(jì)算機(jī)/處理器可讀介質(zhì)1122可以是已經(jīng)按照為了執(zhí)行發(fā)明性功能的方式被編程的任何介質(zhì)。計(jì)算機(jī)/處理器可讀介質(zhì)1122可以是可移除存儲(chǔ)器設(shè)備，諸如存儲(chǔ)器棒或存儲(chǔ)器卡(sd、迷你sd、微型sd或納諾sd)。

附圖中描繪的其他實(shí)施例已經(jīng)提供有對(duì)應(yīng)于早先描述的實(shí)施例的類似特征的參考標(biāo)記。例如，特征數(shù)字1可以也對(duì)應(yīng)于數(shù)字101、201、301等。這些編號(hào)的特征可以出現(xiàn)在附圖中，但是在這些特定實(shí)施例的描述內(nèi)可能沒有被直接參考。在附圖中仍然提供了這些以幫助理解進(jìn)一步的實(shí)施例，特別是關(guān)于類似的早先描述的實(shí)施例的特征。

技術(shù)讀者將明白，任何提到的裝置/設(shè)備和/或特別提到的裝置/設(shè)備的其他特征可以由裝置提供，該裝置被布置以使得它們被配置為僅在被使能(例如，被接通等)時(shí)執(zhí)行所期望的操作。在這種情況下，它們可能在非使能(例如，關(guān)斷狀態(tài))中不是必然將適當(dāng)?shù)能浖虞d到活動(dòng)存儲(chǔ)器中，并且僅在被使能(例如，接通狀態(tài))中加載適當(dāng)?shù)能浖?。該裝置可以包括硬件電路系統(tǒng)和/或固件。該裝置可以包括加載到存儲(chǔ)器上的軟件。這種軟件/計(jì)算機(jī)程序可以記錄在相同的存儲(chǔ)器/處理器/功能單元上和/或一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)器/處理器/功能單元上。

在一些實(shí)施例中，特定的所提到的裝置/設(shè)備可以利用適當(dāng)?shù)能浖活A(yù)編程以執(zhí)行所期望的操作，并且其中適當(dāng)?shù)能浖梢员皇鼓苡糜谕ㄟ^用戶下載“密鑰”例如以解鎖/使能軟件及其相關(guān)功能而使用。與這種實(shí)施例相關(guān)聯(lián)的優(yōu)點(diǎn)可以包括當(dāng)要求進(jìn)一步的功能用于設(shè)備時(shí)對(duì)下載數(shù)據(jù)的減少的要求，并且這在如下示例中可能是有用的，在這些示例中設(shè)備被認(rèn)為具有足夠容量以存儲(chǔ)這種與編程的軟件以用于可能無法由用戶使能的功能。

將明白，任何所提到的裝置/電路系統(tǒng)/元件/處理器可以具有除了所提到的功能之外的其他功能，并且這些功能可以由相同的裝置/電路系統(tǒng)/元件/處理器來執(zhí)行。一個(gè)或多個(gè)所公開的方面可以涵蓋相關(guān)聯(lián)的計(jì)算機(jī)程序和記錄于適當(dāng)載體(例如，存儲(chǔ)器、信號(hào))上的計(jì)算機(jī)程序(其可以是源編碼/傳輸編碼的)的電子分發(fā)。

將明白，本文所描述的任何“計(jì)算機(jī)”可以包括一個(gè)或多個(gè)個(gè)體處理器/處理元件的集合，其可以位于或可以不位于相同電路板、或電路板的相同區(qū)域/位置或者甚至相同設(shè)備上。在一些實(shí)施例中，任何提到的處理器中的一個(gè)或多個(gè)可以分布于多個(gè)設(shè)備。相同或不同處理器/處理元件可以執(zhí)行本文所描述的一個(gè)或多個(gè)功能。

將明白，術(shù)語“信令”可以指代作為一系列發(fā)射和/或接收信號(hào)發(fā)射的一個(gè)或多個(gè)信號(hào)。信號(hào)系列可以包括一個(gè)、兩個(gè)、三個(gè)、四個(gè)或者甚至更多個(gè)體信號(hào)成分或獨(dú)特的信號(hào)以構(gòu)成所述信令。這些個(gè)體信號(hào)中的一些或全部可以同時(shí)地、依次地、和/或使得它們?cè)跁r(shí)間上彼此重疊地被發(fā)射/接收。

參考任何所提到的計(jì)算機(jī)和/或處理器和存儲(chǔ)器(例如，包括rom、cd-rom等)的任何討論，這些可以包括計(jì)算機(jī)處理器、專用集成電路(asic)、現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(fpga)、和/或已經(jīng)以執(zhí)行發(fā)明性功能的方式被編程的其他硬件組件。

申請(qǐng)人特此孤立地公開了本文所描述的每個(gè)個(gè)體特征以及兩個(gè)或更多這種特征的任何組合，以達(dá)到如下程度：按照本領(lǐng)域的技術(shù)人員的一般公知常識(shí)，無論這些特征或特征的組合是否解決了本文公開的任何問題，這些特征或組合能夠基于本說明書作為整體而被執(zhí)行，并且不限于權(quán)利要求的范圍。申請(qǐng)人指出所公開的方面/實(shí)施例可以由任何這樣的個(gè)體特征或特征的組合構(gòu)成。鑒于前述描述，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員將明顯的是，可以在本公開的范圍內(nèi)進(jìn)行各種修改。

雖然已經(jīng)示出并描述并指出了應(yīng)用于其不同實(shí)施例的基本新穎特征，但是將理解，對(duì)所描述的設(shè)備和方法在形式和細(xì)節(jié)上的各種省略、替代和改變可以由本領(lǐng)域的技術(shù)人員做出，而不脫離本發(fā)明的精神。例如，明確地意圖的是，以實(shí)質(zhì)上相同的方式執(zhí)行實(shí)質(zhì)上相同的功能以實(shí)現(xiàn)相同的結(jié)果的那些元件和/或方法步驟的所有組合都在本發(fā)明的范圍內(nèi)。此外，應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，結(jié)合任何所公開的形式或?qū)嵤├境龊?或描述的結(jié)構(gòu)和/或元件和/或方法步驟可以作為設(shè)計(jì)選擇的一般事項(xiàng)并入任何其他所公開或描述或建議的形式或?qū)嵤├?。再者，在?quán)利要求中，部件加功能子句意圖覆蓋本文描述為執(zhí)行所記載的功能的結(jié)構(gòu)，并且不僅是結(jié)構(gòu)等價(jià)物而且還有等價(jià)結(jié)構(gòu)。因此，盡管釘子和螺釘可能不是結(jié)構(gòu)等價(jià)物，因?yàn)獒斪硬捎脠A柱形表面以將木制部分固定在一起，而螺釘采用螺旋表面，但是在緊固木制部分的環(huán)境中，釘子和螺釘可以是等價(jià)結(jié)構(gòu)。