本發(fā)明涉及電極技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種圖案化石墨烯電極的制備方法。
背景技術(shù)：
化學(xué)氣相沉積法(Chemical Vapor Deposnion，簡(jiǎn)稱CVD)叫以用來(lái)制備大尺寸、高質(zhì)量且性能良好的的層狀石墨烯。這種方法是在約1000℃的高溫條件下在過(guò)渡金屬單晶、多晶或者非晶薄膜表面上，氣態(tài)的碳?xì)浠衔锎呋纸夂螽a(chǎn)生的碳原子溶解到金屬內(nèi)；然后，在快速降溫過(guò)程中由于低溫碳在金屬內(nèi)溶解度較小而偏析到樣品表面，從而形成石墨烯。CVD法制備的石墨烯可以較好的控制石墨烯薄膜的層數(shù)且可實(shí)現(xiàn)大范圍生長(zhǎng)，另外，單層石墨烯具有良好透過(guò)率和導(dǎo)電性，可應(yīng)用于各種有機(jī)電子器件中，如透明導(dǎo)電膜、傳感器和場(chǎng)效應(yīng)晶體管，對(duì)于透明電子設(shè)備具有很大的意義。
圖案化是有機(jī)中導(dǎo)體制造大型器件和復(fù)雜電路陣列的關(guān)鍵。用高分辨率的圖案化方法來(lái)界定源極和漏極直接的分界線尤為重要，因?yàn)檫@個(gè)尺寸決定了電流的輸出。聚合物薄膜圖案化有很多應(yīng)用，包括在半導(dǎo)體，光電，生物相關(guān)和醫(yī)藥領(lǐng)域，大量的方法已被用到研究聚合物圖案化工藝中。有源層的圖案化可減少相鄰器件之間的串?dāng)_。
光刻技術(shù)(Lithography technology)是比較傳統(tǒng)的圖案化技術(shù)，具有所需的分辨牢，可大面積生產(chǎn)，一般適用于工業(yè)生產(chǎn)，比較適合集成電了器件的制造，例如電容器、晶體管和二極管。但是它們并不是非常適合于塑料電子學(xué)。
本發(fā)明嘗試用光刻技術(shù)制備圖案化的石墨烯，使其得到柔性的電極。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提出一種圖案化石墨烯電極的制備方法，其能夠制備具備高透明度和良好的導(dǎo)電性能的柔性電極。
為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：
一種圖案化石墨烯電極的制備方法，包括：
(1)用化學(xué)氣相沉積法在銅箔上沉積石墨烯；
(2)在所述沉積有石墨烯的銅箔上旋涂2-5wt％的聚甲基丙烯酸甲酯的氯苯溶液；
(3)待氯苯揮發(fā)后，將所述旋涂后的銅箔浸泡入過(guò)硫酸銨溶液中，蝕刻掉銅箔，得到石墨烯膜附著的聚甲基丙烯酸甲酯膜；
(4)將所述石墨烯膜附著的聚甲基丙烯酸甲酯膜轉(zhuǎn)移到附有100-500nm厚SiO2的n型重?fù)诫s硅片上，用丙酮清洗除去聚甲基丙烯酸甲酯膜，在硅片上得到石墨烯膜；
(5)將所述石墨烯膜旋涂光刻膠，UV光刻技術(shù)圖案化光刻膠，用氧離子反應(yīng)蝕刻去掉沒(méi)有光刻膠覆蓋的石墨烯，接著用丙酮除去光刻膠，得到圖案化的石墨烯電極。
本發(fā)明對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)的貢獻(xiàn)，在于工藝過(guò)程的研究，對(duì)于具體的工藝條件，本領(lǐng)域技術(shù)人員完全可以根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的公開內(nèi)容，以及具體的工藝要求來(lái)確定，本發(fā)明不再贅述。
本發(fā)明制備得到的圖案化石墨烯電極，其電學(xué)性能優(yōu)于普通的金屬電極，為有機(jī)薄膜晶體管的研究和應(yīng)用提供了新的電極材料。同時(shí)，本發(fā)明制備得到的圖案化石墨烯電極，作為柔性電極具備高透明度和良好的導(dǎo)電性能，用途廣泛。
具體實(shí)施方式
下面通過(guò)具體實(shí)施方式來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案。
實(shí)施例1
一種圖案化石墨烯電極的制備方法，包括：
(1)用化學(xué)氣相沉積法在銅箔上沉積石墨烯；
(2)在所述沉積有石墨烯的銅箔上旋涂2wt％的聚甲基丙烯酸甲酯的氯苯溶液；
(3)待氯苯揮發(fā)后，將所述旋涂后的銅箔浸泡入過(guò)硫酸銨溶液中，蝕刻掉銅箔，得到石墨烯膜附著的聚甲基丙烯酸甲酯膜；
(4)將所述石墨烯膜附著的聚甲基丙烯酸甲酯膜轉(zhuǎn)移到附有100nm厚SiO2的n型重?fù)诫s硅片上，用丙酮清洗除去聚甲基丙烯酸甲酯膜，在硅片上得到石墨烯膜；
(5)將所述石墨烯膜旋涂光刻膠，UV光刻技術(shù)圖案化光刻膠，用氧離子反應(yīng)蝕刻去掉沒(méi)有光刻膠覆蓋的石墨烯，接著用丙酮除去光刻膠，得到圖案化的石墨烯電極。
實(shí)施例2
一種圖案化石墨烯電極的制備方法，包括：
(1)用化學(xué)氣相沉積法在銅箔上沉積石墨烯；
(2)在所述沉積有石墨烯的銅箔上旋涂5wt％的聚甲基丙烯酸甲酯的氯苯溶液；
(3)待氯苯揮發(fā)后，將所述旋涂后的銅箔浸泡入過(guò)硫酸銨溶液中，蝕刻掉銅箔，得到石墨烯膜附著的聚甲基丙烯酸甲酯膜；
(4)將所述石墨烯膜附著的聚甲基丙烯酸甲酯膜轉(zhuǎn)移到附有500nm厚SiO2的n型重?fù)诫s硅片上，用丙酮清洗除去聚甲基丙烯酸甲酯膜，在硅片上得到石墨烯膜；
(5)將所述石墨烯膜旋涂光刻膠，UV光刻技術(shù)圖案化光刻膠，用氧離子反應(yīng)蝕刻去掉沒(méi)有光刻膠覆蓋的石墨烯，接著用丙酮除去光刻膠，得到圖案化的石墨烯電極。
實(shí)施例3
一種圖案化石墨烯電極的制備方法，包括：
(1)用化學(xué)氣相沉積法在銅箔上沉積石墨烯；
(2)在所述沉積有石墨烯的銅箔上旋涂3wt％的聚甲基丙烯酸甲酯的氯苯溶液；
(3)待氯苯揮發(fā)后，將所述旋涂后的銅箔浸泡入過(guò)硫酸銨溶液中，蝕刻掉銅箔，得到石墨烯膜附著的聚甲基丙烯酸甲酯膜；
(4)將所述石墨烯膜附著的聚甲基丙烯酸甲酯膜轉(zhuǎn)移到附有300nm厚SiO2的n型重?fù)诫s硅片上，用丙酮清洗除去聚甲基丙烯酸甲酯膜，在硅片上得到石墨烯膜；
(5)將所述石墨烯膜旋涂光刻膠，UV光刻技術(shù)圖案化光刻膠，用氧離子反應(yīng)蝕刻去掉沒(méi)有光刻膠覆蓋的石墨烯，接著用丙酮除去光刻膠，得到圖案化的石墨烯電極。
實(shí)施例1-3制備得到的圖案化石墨烯電極，其電學(xué)性能優(yōu)于普通的金屬電極，為有機(jī)薄膜晶體管的研究和應(yīng)用提供了新的電極材料。同時(shí)，本發(fā)明制備得到的圖案化石墨烯電極，作為柔性電極具備高透明度和良好的導(dǎo)電性能，用途廣泛。