使用粘附可切换铁电聚合物的CVD石墨烯薄膜的干转移
Deqiang Zhang1,2, Jing Ying Yeo1, Hanning Zhang3
1Department of Physics, National University of Singapore, Singapore, 117551, Singapore.
Advanced materials (Deerfield Beach, Fla.)
|November 19, 2025
概括
一种新的干转移方法使用铁电聚合物薄膜,使高质量的石墨烯和其他二维材料能够大规模无残留转移. 这种工业兼容的工艺克服了用于可扩展制造的湿转移的局限性.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术纳米技术
- 表面科学是一门学科.
背景情况:
- 化学蒸汽沉积 (CVD) 能够在铜 (Cu) 上进行大规模,高质量的石墨烯 (Gr) 合成.
- 现有的转移方法 (湿和干) 面临着诸如化学废物,可扩展性,机械损伤和由于强大的Gr-Cu粘附而造成的残留等挑战.
研究的目的:
- 为石墨烯和其他二维材料开发一个完全干燥,工业兼容的传输平台.
- 克服传统传输方法的局限性,以实现2D材料的可扩展集成.
主要方法:
- 使用铁电聚乙烯-化物-三乙烯 (P(VDF-TrFE)) 薄膜作为支和转移层,具有可静电切换的粘附.
- 采用负的 Corona 抛光来诱导石墨烯的 p 类型兴奋剂,降低 Gr-Cu 粘附,增强 P ((VDF-TrFE) -Gr 粘附.
- 使用超过基里温度 (≈135 °C) 的热化来使P(VDF-TrFE) 薄膜去极化,以释放干净的材料.
主要成果:
- 从Cu薄膜中获得干净,大规模的石墨烯分层,覆盖率>99%.
- 证明了其他二维材料的转移,包括二硫化和六角化.
- 使用自动化系统对厘米尺度样本验证了该过程,传输时间为<5分钟.
结论:
- 开发的干式传输平台为工业生产高质量的2D材料片提供了可行的,可扩展的解决方案.
- 电静电可切换的P ((VDF-TrFE) 的粘附有效地解决了二维材料转移中的挑战.
- 这种方法为在各种应用中更广泛地整合先进的2D材料铺平了道路.
