Die Übertragung von Graphen von einem Substrat auf ein anderes ist ein wichtiger Prozess, insbesondere für Anwendungen in der Elektronik, in Sensoren und in photovoltaischen Geräten.
Eine gängige Methode ist die Verwendung eines Trägerpolymers wie Poly(methylmethacrylat) (PMMA), um die Übertragung zu erleichtern.
Diese Methode gewährleistet, dass die empfindliche Graphenschicht während des Prozesses unbeschädigt bleibt.
5 Schritte zur Bewahrung der Integrität von Graphen
1. Beschichtung mit PMMA
Graphen, das zunächst auf einem Metallsubstrat gewachsen ist, wird mit einer dünnen PMMA-Schicht überzogen.
Diese Polymerschicht dient als Schutz- und Stützschicht und sorgt dafür, dass das empfindliche Graphenblatt während der nachfolgenden Schritte unbeschädigt bleibt.
2. Ätzen des ursprünglichen Substrats
Das metallische Substrat, auf dem das Graphen ursprünglich gewachsen ist, wird mit einem geeigneten Ätzmittel weggeätzt.
Dieses Verfahren löst das Metall auf, so dass nur das PMMA-beschichtete Graphen zurückbleibt.
Die Wahl des Ätzmittels hängt von der Art des verwendeten Metallsubstrats ab. So wird beispielsweise ein Kupferätzmittel verwendet, wenn das Substrat aus Kupfer besteht.
3. Reinigung und Übertragung
Nachdem das Metallsubstrat entfernt wurde, wird das PMMA-beschichtete Graphen mit deionisiertem Wasser gereinigt, um alle Rückstände zu entfernen.
Der saubere Graphen/PMMA-Film wird dann vorsichtig auf das Zielsubstrat übertragen.
Bei diesem Substrat kann es sich um Glas, Silizium oder ein flexibles Polymer wie Polyethylenterephthalat (PET) handeln, je nach der geplanten Anwendung.
4. Entfernen von PMMA
Sobald das Graphen sicher auf dem neuen Substrat sitzt, wird die PMMA-Schicht mit Aceton entfernt.
Dieser Schritt hinterlässt eine saubere, unbeschädigte Graphenschicht auf dem Zielsubstrat.
5. Sicherstellung der Integrität
Diese Übertragungsmethode ist entscheidend für Anwendungen, bei denen die Eigenschaften von Graphen erhalten bleiben müssen.
Die Verwendung von PMMA als Trägerpolymer gewährleistet einen zuverlässigen Übertragungsprozess und minimiert die Beschädigung des Graphen, so dass seine elektrischen und mechanischen Eigenschaften erhalten bleiben.
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