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Graphenea获得石墨烯转移方面的专利授权

 

Graphenea获得了一项关于大面积石墨烯转移方法的专利。这项专利谈到了将在金属薄膜上通过化学气相沉积法获得的石墨烯转移到绝缘材料基板上。由于化学气相沉积法是生产大面积高质量石墨烯片的最佳方法,因此这项专利对于石墨烯的产业化至关重要。

石墨烯由于具有许多非常独特的特性而在诸多领域都有潜在的应用。如果石墨烯的这些特性都能实现产业化,那么这种材料将会在很多领域都有非常重要的应用,例如电子设备、能源、触屏和显示技术、传感器和其他技术等。为了充分挖掘石墨烯的这些特性,我们需要获得大面积高质量的石墨烯片。而目前最适合的方法则是化学气相沉积沉积法(CVD)。在特定条件的控制下,注入反应器腔室的碳会在金属薄膜上形成单原子层。自从2009年该方法问世以来,经过长时间的发展,目前这种方法已经经过了优化,变得更加完美,而其中超过95%的基板都可以用铜制备获得。在金属上生长完毕之后,大多数情况下石墨烯需要被转移至其他基板上,例如绝缘体基板上(SOI)。要转移如此大面积的石墨烯绝非易事,通常也会造成产品的损坏,使得最终产品不理想。因此这种转移方法需要进一步优化。

美国专利号20140001152,即是Graphenea公司获得的相关专利“在绝缘基板制造单层石墨烯的方法。”,该专利使得Graphenea可以制造世界上品质最高的大面积石墨烯。


转移过程示意图

该方法始于金属薄膜两面生长的石墨烯。CVD法使得铜的两面都会生长出石墨烯,该方法的第一步就是移除其中的一面。在该专利中,该步骤通过热释放带来完成。通过气动缸和精确阀的准确控制,热剥离粘合剂带会滚压到石墨烯表面,平滑地跟随底层铜的拓扑结构,且没有任何气泡(步骤B)。接下来,通过对叠层加热从而释放胶带,石墨烯层也会一起脱落,留下干净的铜膜以便使另一面上生长石墨烯(步骤C)。后续步骤包括在石墨烯上沉积保护层(D)、蚀刻掉的铜与氯化铁(E)、转移石墨烯到所需基底(F)以及溶解该保护层(G)。这种方法获得的石墨烯薄膜质量高,远超通过其他方法获得的石墨烯薄膜。Graphenea希望借助此专利进一步加强其作为石墨烯产业领导者的地位。 

新材料在线编译整理——翻译:杨超    校正:摩天轮