CN103620733B - 转印薄膜的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种将薄膜从第一基板转印至第二基板的方法，包括步骤：提供转印结构以及提供在第一基板的表面上的薄膜,所述转印结构包括支撑层以及薄膜接触层，其中所述转印结构与所述薄膜接触；移除所述第一基板以获取所述薄膜与所述薄膜接触层接触的转印结构；将所述获取的转印结构接触第二基板的表面；以及移除所述薄膜接触层，从而将所述薄膜转印至所述第二基板的表面上。

Description

转印薄膜的方法
技术领域
本发明涉及一种转印薄膜的方法，尤其涉及用于将薄膜从一个基板转印到另一个基板的方法。
背景技术
石墨烯以及其他如氮化硼（BN）的层状材料包含结合在一起的原子或离子的二维薄片，其中薄片的有效厚度大约是原子的或者分子的厚度（通常小于2nm），这远远小于微米到厘米的数量级的横向尺寸。这些以及其他薄膜材料，如薄硅层、铟镓砷、铜-铟-镓-砷化层，具有许多潜在的应用，如在电子的、光电子的、光学的、传感器以及热装置中的导体、半导体或者绝缘体中的应用，以及用于机械强韧性应用、用于存储或者用于对于包含传感器的表面处理应用。
然而，对于许多这些实际应用的发展的关键工序的挑战是：缺乏合适的方法以一种可行的、稳健的并且适合制造的而不会破坏转印薄膜性能的方式，形成图案并将这些薄膜从它们的生长基板转印至目标基板。这特别具有挑战性，因为薄膜经常是单个或者少数原子薄片的形式，并且因此非常易碎。
X.S.Li等人（科学2009,324:1312;环境控制***处理,2009,19:41）(Science2009,324:1312;ECS Transactions,2009,19:41)描述了一种方法，在该方法中铜（Cu）生长基板被刻蚀掉以释放石墨烯到目标基板上，所述目标基板与刻蚀剂溶液中流动的石墨烯接触。这种方法不提供任何可能性来注册（register）转印薄片到目标基板。它还极大地限制了应用，因为目标基板可能与刻蚀剂溶液不相容，所述刻蚀剂溶液还可能是污染源。
X.Liang等人（纳米快报.2007,7:3840）(Nano Lett.2007,7:3840)描述了基于树脂材料的热释放（TR）粘着层的使用，所述树脂材料连同用硅制成的硬印模一起充当至石墨烯薄片的室温胶粘剂，以从高定向热解石墨（HOPG）晶体中提取多分子层石墨烯薄片，并且沉积到另一个热固化的粘着层或者亲水性二氧化硅表面上。因为它使用粘着层来将石墨烯附着至硅印模，石墨烯至目标基板的转印主要取决于在释放温度下目标与TR胶粘剂的相对粘着强度。这通常需要一个粘着层也位于目标或高表面能量基板（如亲水性二氧化硅表面）上。这极大地限制了这种方法的适用性，因为目标表面通常可能不具有粘着层或者强力粘着表面，尤其是对于电子的半导体以及绝缘体应用。此外，所述粘着层可能引起石墨烯结构的破坏并且严重地污染转印的二维的(2-d)层状材料的表面。Bae S.等人（自然纳米技术，2010,5:574;美国化学学会纳米，2011,6:2096）(Nature Nanotech,2010,5:574;ACS Nano,2011,6:2096)公开了一种类似的方法，该方法也使用了热释放胶带作为支撑以及转印材料，并且该过程是通过卷对卷方法进行。
L.Song等人（美国化学学会纳米2009,3:1353）（ACS Nano2009,3:1353）描述了使用金作为到有图案的石墨烯薄膜的粘着层，以及使用热释放（TR）胶带作为压敏粘合剂来粘附至金薄膜以将金/石墨烯复合薄膜从基板提离。所述集合（assembly）然后接触到期望的目标基板上，并且被加热到TR胶带的热释放温度以将所述金/石墨烯复合薄膜释放到所述目标基板上。然后金通过标准碘化钾刻蚀剂脱离附着。这种方法依赖于目标基板与石墨烯之间的强大的附着力来成功地与用于石墨烯的TR胶带对抗，并且需要粘着层或者高能量表面呈现在期望的目标基板上。另外，使用金（或者其他金属）作为粘着层来转印石墨烯引起与不能承受金（或其他金属）刻蚀剂的基板的一般不相容性（general incompatibility）。
相似地，S.Unarunotai等人（应用.物理.列托2009,95:202101;美国化学学会纳米,2010,4:5591）（Appl.Phys.Lett.2009,95:202101;ACS Nano,2010,4:5591）描述了使用金以及其他金属薄膜作为石墨烯上的粘着层来粘着到压敏聚酰亚胺胶带上。整个集合然后剥离基板并且布置（laid on）在目标基板上。然后所述聚酰亚胺胶带在氧气电浆中被腐蚀掉并且金薄膜在金刻蚀剂中被腐蚀掉。根据拉曼光谱学中缺陷带的强度的显示，这样的剥离方法将导致石墨烯的严重的变形以及破裂。
J.D.Caldwell等人（美国化学学会纳米,2010,4:1108）（ACS Nano,2010,4:1108）也使用了相关的对抗的（competitive）粘着力的方法，通过使用热释放胶带从碳化硅（SiC）上片状剥落石墨烯薄膜。因为与热释放胶带欠佳的适形接触，这种转印方法在碳化硅表面留下了小面积的石墨烯。也描述了这种方法的改进（碳纳米管，石墨烯，以及相关装置III，体积.7761(Eds:D.Pribat,Y.H.Lee,M.Razeghi),国际光学工程学会应力光学系数光学工程，贝灵汉2010）(Carbon Nanotubes,Graphene,and Associated Devices Iii,Vol.7761(Eds:D.Pribat,Y.H.Lee,M.Razeghi),Spie-Int Soc Optical Engineering,Bellingham2010)，其中在热释放胶带和石墨烯之间引进了聚（甲基丙烯酸甲酯）（PMMA）层。然而，这种方法仍旧依赖于获得石墨烯到目标基板比到热释放胶带更大的粘着力。
M.J.Allen等人（Adv.Mater.2009,21:2098）描述了使用聚（二甲基硅氧烷）（PDMS）印模来获得（pick up）分别沉积在第一基板上的氧化石墨烯薄膜以及少层石墨烯（few-layer graphenes）（FLG），以转印至第二基板。通过这种直接的物理剥落的转印薄膜的质量欠佳并且不可靠，如同由报告中的光学图像显示的一样明显。这种方法中的两个关键问题是（i）聚二甲基硅氧烷（PDMS）印模对于石墨烯薄片不具有高亲和力，以及（ii）如果石墨烯和目标（基板）之间的粘着力不够高，确实粘着至聚二甲基硅氧烷（PDMS）印模的石墨烯薄膜可能不能转印至目标基板。
X.S.Li等人（纳米快报.2009,9:435）（Nano Lett.2009,9:435），X.S.Li等人（科学，2009,324:1312）（Science,2009,324:1312）以及A.Reina等人（物理化学杂志C2008,112:17741;纳米快报,2009,9:30）（The Journal of Physical Chemistry C,2008,112:17741;Nano Letters,2009,9:30）在生长基板被腐蚀掉时，使用聚（甲基丙烯酸甲酯）（PMMA）的聚合物膜来充当石墨烯薄膜的“载体”薄膜。聚甲基丙烯酸甲酯/石墨烯复合薄膜然后被布置在目标基板上，并且聚甲基丙烯酸甲酯溶入到丙酮中以转印石墨烯薄膜。这种方法的主要缺点为“载体”薄膜是易碎的，并且有导致石墨烯薄膜的微裂纹以及机械损伤的变形、拉伸或者弯曲以及起皱的倾向。此外，在载体薄膜的形成过程中凝入的固有应力也会导致薄膜变形（弯曲），这会在转印期间毁坏（破裂）石墨烯薄膜，从而降低石墨烯薄膜的质量并且限制它的应用。这种方法也不允许在目标基板的模型下面形成图案。如果需要有图案的薄膜，这些需要分别确定，并且这种载体薄膜方法不提供在目标基板上精确的图案结构的任何可能性。
很显然上述方法依赖于具有第一粘着层，所述第一粘着层作为印模或者载体薄膜粘着至石墨烯薄膜，以及通过制作具有更大粘着力的目标表面，如通过使用第二粘着层，实现转印至目标基板。这对基质的性质强加严格的要求。进一步，粘着剂的使用可能与在电子工业或者半导体中的大部分的应用（applications）不相配，并且进一步，这些方法不允许在基板上形成图案。
现有技术的方法通常会被在转印期间由于载体薄膜的变形、拉伸或者弯曲而引起的压力/张力损坏薄膜薄片，并且也允许由通常不能被移除的粘着（粘着剂）层引起的污染，因为转印的石墨烯或者薄膜薄片不能经受严格的清洗而不会损坏。此外，一些转印方法需要使用最终化学蚀刻和/或清洗步骤来移除第一粘着层，这进一步限制了与多个基板和制造工艺的一般兼容性。热释放胶带的使用也不可避免地引起附着的薄膜的拉伸变形以及破裂，并且热释放胶带的使用与在目标基板上形成图案的薄膜的精确布局固有地不相符。另外，这些转印过程都不允许（permits）同时在二维的薄膜上形成图案。
因此需要有一种改进的工艺来将薄膜从一个基板转印至另一个基板。
发明内容
本发明力图解决在现有技术中的至少一个问题并且提供一种将薄膜从它的生长基板转印至目标基板的方法。
根据第一方面，提供了一种将薄膜从第一基板转印至第二基板的方法，包括步骤：
（a）提供转印结构以及提供在第一基板的表面上的薄膜，所述转印结构包括支撑层以及薄膜接触层，其中所述转印结构与薄膜接触；
（b）移除所述第一基板以获取所述薄膜与所述薄膜接触层接触的转印结构；
（c）将在所述步骤（b）中获取的所述转印结构接触第二基板的表面；以及
（d）移除所述薄膜接触层，从而将薄膜转印至第二基板的表面上。
所述薄膜可以是为了本发明目的任何合适的薄膜。例如，所述薄膜可以从以下中选择，但是不限于，石墨烯、氮化硼（BN）、二硫化钼（MoS2）、钼-硫-碘（MoSI）、钼（V）、碲化物（MoTe2）、铌（IV）碲化物（NbTe2）、硒化镍（NiSe2）、二硫化钨（WS2）、铜（Cu）、金（Au）、银（Ag）、铂（Pt）、钯（Pd）、硅（Si）、砷化镓（GaAs）、砷化铟镓（InGaAs）、铜铟砷化镓（CIGS）、钇钡铜氧（YBCO）、钛酸锶（SrTiO3）、碲化镉（CdTe）、磷化铟镓（GaInP）、氧化铝（Al2O3）或者它们的组合。
根据一个特定方面，所述薄膜可以是具有原子或分子层厚度的薄膜。特别地，所述薄膜可以是石墨烯薄膜。
所述薄膜可以通过任何合适的方法提供在第一基板的表面上。例如，所述薄膜可以通过以下方法，但不限于以下方法供应在第一基板的表面上，所述方法包括静电纺丝、旋转涂布、电镀、化学溶液沉积、化学蒸汽沉积、等离子体增强化学气相沉积、原子层沉积、蒸发镀膜、电子束蒸发、分子束外延、溅射、脉冲激光沉积、阴极电弧沉积、电流体沉积、喷墨印刷、气溶胶喷雾、浸涂、滴铸、物理气相沉积、真空升华、刮浆或者它们的组合。
所述薄膜可以为有图案的或者无图案的。根据一个特定方面，在提供的步骤（a）之前或之后，所述方法可进一步包括图案化薄膜的步骤，以获取有图案的薄膜。
包含在所述转印结构中的支撑层可以是任何合适的支撑层，该支撑层在所述薄膜与所述薄膜接触层接触时，在薄膜从第一基板表面至第二基板表面的转印期间为薄膜提供了充分的支撑。相应地，所述支撑层可以是任何合适的材料，以为薄膜提供必要的支撑。根据一个特定方面，所述支撑层可包含弹性体。例如，所述弹性体可从以下中选择，但是不限于，聚（二甲基硅氧烷）、聚氨酯、丁二烯-丙烯腈共聚物、全氟烷氧基聚合物、聚乙烯、聚（丙烯酸乙酯）、聚异戊二烯、聚丁二烯、氯丁橡胶（polychloropene）或者它们的组合。
所述支撑层可以有合适的厚度。特别地，所述支撑层可以具有100μm–10mm的厚度。
包含在所述转印结构中的薄膜接触层可以是任何为了本发明目的的合适的材料。根据一个特定方面，所述薄膜接触层可包含聚合物。例如，所述聚合物可能为但不限于，聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚（甲基丙烯酸甲酯）、聚二甲基硅氧烷、聚异丁烯、聚二乙烯基硅氧烷-双苯并环丁烯树脂、聚（苯乙烯磺酸）、聚丙烯酸、聚（烯丙基胺盐酸盐）、聚酰亚胺、聚四氟乙烯的共聚物以及2,2-三氟甲基-4,5-二氟-1,3-二氧化物（dioxiole）、含氟丙烯酸酯聚合物、氟代聚合物，全氟（1-丁烯基乙烯基醚）同质共聚合体或者它们的组合。
根据一个特定方面，在步骤（b）中的薄膜与薄膜接触层的接触可通过范德瓦耳斯相互作用实现。相应地，所述薄膜接触层应该最好有适当的厚度。例如，所述薄膜接触层可具有大约10–5000nm的厚度。
所述第一基板可以是任何合适的基板，特别地，所述第一基板可以是在其上薄膜可应用的任何合适的基板。
所述第二基板可以是任何合适的基板，特别地，所述第二基板可包含在薄膜装置中。所述薄膜装置可以是任何合适的装置。例如，所述薄膜装置可以为电子的、光电子的、光学传感器或者热装置。特别地，所述薄膜装置可以为，但是不限于，薄膜晶体管、太阳能蓄电池、发光二极管、太阳能电池或者生物传感器。
所述第二基板可以是刚性或柔性基板，所述第二基板可以是有图案的或没有图案的。
根据一个特定方面，步骤（c）中的接触可包括施加0.01-8bar的压力到转印结构上。
根据一个特定方面，所述转印结构的支撑层可在步骤（d）的移除（removing）之前或过程中被释放。
根据第二方面，本发明提供了一种装置，包括基板，所书基板具有根据上述方法描述的转印到所述基板上的薄膜。
附图说明
为了使本发明能够被完全地理解并且很容易地付诸实施，现在将通过非限制性（non-limitative）示例仅以示例性实施例的方式进行描述，说明书参照所附的说明性附图描述。在附图中：
图1（A）示出了根据本发明的转印薄膜的一般方法的流程图；
图1（B）是本发明一个具体实施例的示意图；
图2是：（A）根据本发明一个实施例的转印结构以及（B）根据本发明一个实施例的与薄膜接触的转印结构的示意图；
图3示出在300nm的二氧化硅基板上的不同位置处的转印石墨烯薄膜的拉曼光谱；
图4是在300nm的二氧化硅基板上的转印石墨烯薄膜的光学图像；
图5示出了在300nm的二氧化硅基板（z轴刻度为30nm）上的残留-自由石墨烯薄膜的原子力显微镜（图像）；
图6示出了在12x12mm的硼硅玻璃基板上转印的石墨烯薄膜（3.5x3.5mm方形,轮廓用黑线表示）的图片；
图7示出了在1英寸直径的蓝宝石上转印的石墨烯薄膜（15x16mm矩形，轮廓用黑线表示）的图片；
图8示出了在12x12mm的聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）基板上转印的石墨烯薄膜（10.5x10.5mm方形）的图片；
图9示出了在聚[2,5-双（3-十四烷基-2-噻吩）噻吩并[3,2-b]噻吩]（PBTTT）（z轴刻度为20nm）上的显示石墨烯薄膜的原子力显微镜图像；
图10示出了在聚乙烯二氧噻吩：聚（苯乙烯磺酸）（PEDT:PSSH）（z轴刻度为30nm）上的显示石墨烯薄膜的原子力显微镜图像；
图11示出了在光谱纯石英上的石墨烯/聚甲基丙烯酸甲酯交替堆叠薄膜的薄膜紫外可见光谱，（a）表示转印的单层石墨烯，（b）表示在（a）上的石墨烯/聚甲基丙烯酸甲酯的另一堆叠，（c）表示在（b）上的另一堆叠；
图12示出了在300nm的二氧化硅基板上的2阴影蒸发4合1点金棒蒸发电极（twoshadow-evaporated4-in-1point Au bar electrodes evaporated）上转印的石墨烯薄膜的图片；
图13示出了具有500μm直径分辨率的2x2英寸有图案的SU-8样板的图片；
图14示出了在300nm的二氧化硅基板上具有500μm柱直径分辨率的有图案的聚二甲基硅氧烷支撑层的图片；
图15示出了图在单栅扫描中所获得的转印的石墨烯场效晶体管的转移曲线；
图16示出了在硅栅极上的300nm的二氧化硅栅极电介质上光刻定义的叉指式的金/铬源-漏电极的转印的石墨烯薄膜的图像；
图17示出了在阴影蒸发底部金电极上的50nm双对氯甲基苯（BCB）薄膜上转印的石墨烯薄膜的图片（A）以及在阴影蒸发上部金电极上的（B）；（C）示出了装置的光学图像，其中虚线限定了被转印的石墨烯覆盖的范围；以及
图18示出了在玻璃基板上的八光刻定义的金/铬源极-漏极电极棒上镀膜的转印石墨烯薄膜在150nm的PS/40nm PBTTT薄膜旋片图片；矩形参数的放大段表明穿过底层的聚苯乙烯/聚[2,5-双（3-十四烷基-2-噻吩）噻吩并[3,2-b]噻吩]/底部金/铬（PS/PBTTT/bottom Au/Cr）电极转印的石墨烯的一个明显的边界。
具体实施方式
示例性实施例的目的是提供一种将薄膜从它们最初沉积的基板上转印到目标基板上的简单方法。所述目标基板可包含于薄膜装置中。本发明的方法提供了一种可靠的、稳健的并且可扩展的方法来转印薄膜。特别地，本发明方法不适用粘着层。因此，本发明的方法避免了与此类粘着层的使用相关的问题，在此类粘着层的使用中，为了将薄膜从一个基板转印到另一个基板，转印薄膜的方法可能依赖于粘着层的对抗（competition）。本发明的方法也允许薄膜的图案形成。
根据第一方面，提供了一种用于将薄膜从第一基板转印至第二基板的方法，包括步骤：
（a）提供转印结构以及提供在第一基板的表面上的薄膜，所述转印结构包括支撑层以及薄膜接触层，其中所述转印结构与薄膜接触；
（b）移除所述第一基板以获取所述薄膜与所述薄膜接触层接触的转印结构；
（c）用所述在步骤（b）中获取的转印结构接触第二基板的表面；以及
（d）移除所述薄膜接触层。
用于将薄膜从一个基板转印至另一个基板的方法100可通常包括如图1(A)所示的步骤。现在将对这些步骤中的每一步进行更详细地描述。
步骤102包括：施加（applying）薄膜至第一基板的表面上。为了本发明的目的，薄膜可包含具有原子层、分子层或者离子层厚度的薄膜。根据本发明，薄膜也可包括多个堆叠的薄膜，其中每个薄膜具有原子、分子或离子的厚度。
根据一个特定的实施例，在第一基板表面上的薄膜的厚度可以为0.1-100nm,0.5-80nm,1-70nm,2-60nm,3-50nm,4-40nm,5-30nm,6-20nm,7-10nm。特别地，在第一基板表面上的薄膜的厚度可以为0.1-1nm。
施加于第一基板表面上的薄膜可以为任何合适的薄膜。例如，所述薄膜可选择但是不限于：石墨烯、氮化硼（BN）、二硫化钼（MoS2）、钼-硫-碘（MoSI）、钼（V）碲化物（MoTe2）、铌（IV）碲化物（NbTe2）、硒化镍（NiSe2）、二硫化钨（WS2）或者它们的组合。所述薄膜也可以为金属的、共价或离子材料的超薄薄膜，如铜（Cu）、金（Au）、银（Ag）、铂（Pt）、钯（Pd）、硅（Si）、砷化镓（GaAs）、砷化铟镓（InGaAs）、铜铟砷化镓（CIGS）、钇钡铜氧（YBCO）、钛酸锶（SrTiO3）、碲化镉（CdTe）、磷化铟镓（GaInP）、氧化铝（Al2O3）或者它们的组合。特别地，所述薄膜可以为石墨烯薄膜。
所述第一基板可以为任何合适的基板。例如所述第一基板可以为在其上薄膜沉积或生长的任何合适的基板。所述第一基板的选取可能根据沉积或生长的薄膜而不同。第一基板可以为金属箔片、在支撑基板上的金属薄膜、半导体基板或者离子基板。所述第一基板可以为但不限于：砷化镓（GaAs）、蓝宝石、石英、玻璃、氧化镁（MgO）、铝酸镧（LaAlO3）、钕（Ⅲ）没食子酸酯（NdGaOs）或氧化锆。例如，当所述薄膜为石墨烯时，所述第一基板可以为但不限于：铜，镍，钌，钯，铂，铱，氮化硼，钴，或碳化硅（SiC）。如果所述薄膜为氮化铝（AlN），所述第一基板可以为硅（Si）。如果所述薄膜为二硫化钼（MoS2），所述第一基板可以为铟（II）硒化物（InSe）。如果所述薄膜为氮化镓（GaN），所述第一基板可以为碳化硅（SiC）。如果所述薄膜为砷化镓（GaAs），所述第一基板可以为C-蓝宝石。特别地，本领域的技术人员根据将要转印的薄膜会理解使用哪一种基板作为第一基板。
可通过任何合适的方法将薄膜施加于第一基板表面。例如，将薄膜通过但不限于：静电纺丝、旋转涂布、电镀、化学溶液沉积、化学蒸汽沉积、等离子体增强化学气相沉积、原子层沉积、蒸发镀膜、电子束蒸发、分子束外延、溅射、脉冲激光沉积、阴极电弧沉积、电流体沉积、喷墨印刷、气溶胶喷雾、浸涂、滴铸、物理气相沉积、真空升华、刮浆或者它们的组合施加于第一基板表面。
一旦薄膜施加于第一基板表面，所述薄膜就与转印结构接触。相应的，步骤104包括：提供转印结构以及供应在第一基板表面上的薄膜，其中所述转印结构与薄膜接触。步骤104可包括适形接触转印结构与施加于第一基板表面的薄膜。特别地，步骤104可包括将转印结构与第一基板表面上的薄膜在分子长度尺度上进行物理接触，以使得没有被空气或其他间隙隔开转印结构的表面和薄膜。
所述转移结构包括薄膜接触层和支撑层。图2(A)示出了根据本发明的一个具体实施例的转印结构200。特别地，转印结构200包括薄膜接触层202以及支撑层204。下面将更详尽地描述转印结构200、薄膜接触层202以及支撑层204。
步骤106包括移除第一基板。步骤106中的移除可包括在蚀刻剂中溶解第一基板。为了本发明的目的，可在蚀刻剂中使用任何适当的溶剂。特别地，所述包含于蚀刻剂中的溶剂可根据第一基板选取。为蚀刻剂选择哪一种溶剂对于本领域的技术人员是显而易见的。用来作为蚀刻剂的适当的溶剂的示例可在金属蚀刻的CRC手册,佩兰沃克和威廉二世谭,1991（CRC Handbook of Metal Etchant,Perrin Walker and William H Tan,1991）（CRCPress,Boca Raton Florida,USA）中找到。所述蚀刻剂可包括水基（water-based）或有机类溶剂。例如，所述蚀刻剂可包括，但是不限于，硝酸（HNO3）、氯化铁（FeCl3）、铁（Ⅲ）硝酸盐（FeNO3）、氯化铁与盐酸（ferric chloride with hydrochloric acid）、过硫酸铵[（NH4）2S2O8]，或者它们的组合。
一旦第一基板被例如通过被溶解或被刻蚀掉而移除，所述薄膜不会变得自由浮动。相反地，薄膜与转印结构的薄膜接触层接触。因此，制得了薄膜与薄膜接触层112接触的转印结构，如图2(B)所示。
根据步骤108，具有与薄膜接触层112接触的薄膜的转印结构然后与第二基板的表面接触。步骤108可包括适形接触具有与薄膜接触层112接触的薄膜的转印结构和第二基板的表面。特别地，步骤108可包括：在第二基板的表面上的精确的预定位置处，与具有与薄膜接触层112接触的薄膜的转印结构适形接触。
所述第二基板可以为任何合适的基板。所述第二基板可以为目标基板。特别地，所述基板可以为薄膜最终被转印至的基板。所述第二基板可以为任何包含无机的、聚合的、金属的或者半导体薄膜的基板。所述第二基板可以为有图案的或无图案的。因此，第二基板可包括预制图案的地形学上的（topographic）、结构的或者电气的元件，对这些元件来说，薄膜转印是需要的。所述第二基板可以为塑料箔，金属箔、硅、无机半导体晶片、氧化硅、熔融二氧化硅、玻璃、氧化铝、氧化铟锡。所述第二基板可以为氧化物或硫化物材料。第二基板可以为共价或离子的固体。例如，所述薄膜装置可以为薄膜晶体管、太阳能蓄电池、电容器、发光二极管或者生物传感器。所述第二基板可以为如玻璃、硅或其他氧化物基板的刚性基板，或者为如塑料的或金属箔的柔性基板。
例如，所述第二基板可包含于薄膜装置中。所述薄膜装置可以为其中需要薄膜的任何装置。例如，所述薄膜装置可以为，但不限于为，电子的、光电子的、光传感器、电容器、能量储存装置或热装置。
在步骤108的接触之前，薄膜将要转印到其上的第二基板的表面可以被清洗。可以使用任何合适的清洗方法。特别地，所述第二基板的表面应该没有化学以及微粒的污染物。
在步骤108的接触期间，可施加一个较小的压力以确保转印结构112和第二基板表面之间的适形接触。例如，步骤108的接触可包括在转印结构112上施加0.01-8bar的压力。特别地，步骤108可包括施加0.05-7bar、0.1-6bar、0.5-5bar、1-4bar、1.5-3bar、2-2.5bar的压力。更特别地，在步骤108中施加的压力可以为0.01-1bar或0.01-0.1bar。也可应用真空以确保转印结构112和第二基板表面之间的适形接触。也可应用合适时间的温和加热。可以在任何合适的温度加热。例如可以在40-120℃、50-100℃、75-90℃、80-85℃的温度加热。加热可执行5分钟-12小时、10分钟-10小时、30分钟-8小时、1-5小时、2-4小时。为了检查在转印结构112和第二基板之间是否有适形接触，可执行视觉的或光学的检查。例如，如果转印结构112与第二基板适形接触，接触面的反射率可以是最小的。
一旦转印结构112与第二基板的表面接触，在步骤110中转印结构112与第二基板可被放置在溶剂中以移除薄膜接触层。例如，步骤110中的移除可包括在溶剂中溶解薄膜接触层。步骤110中用于移除的溶剂可以为任何为了本发明目的的合适的溶剂。例如，步骤110中用于移除的溶剂可以基于薄膜接触层。在步骤110中选择哪一种溶剂来移除薄膜接触层对于本领域的技术人员是显而易见的。例如，步骤110中用于移除的溶剂可包括水基或有机类溶剂。合适的溶剂的例子有，但不限于，烃类溶剂、氟代烃溶剂、氯化溶剂、非氯化溶剂、醇类溶剂或它们的组合。
步骤110可包括在一定温度下加热溶剂合适的时间。可以在任何合适的温度加热。例如，可以在40-120℃、50-100℃、75-90℃、80-85℃的温度加热。加热可执行10秒钟-1小时、10秒钟-30分钟、30秒钟-15分钟、1-10分钟。
根据一个具体的实施例，在步骤110期间，薄膜接触层被溶解在溶剂中，因此与转印结构112的薄膜接触层接触的薄膜被释放到基板的表面上，以提供应用于第二基板表面上的薄膜116。于是转印结构的支撑层也分别被释放。
根据一个可选的实施例，支撑层可在移除的步骤110之前从转印结构112剥离。当支撑层被剥离时，与薄膜接触层接触的薄膜被释放到基板的表面上。随后，根据步骤110，薄膜接触层可被移除以获取在其表面具有薄膜的第二基板。对于这个可选的实施例，对于本领域的技术人员来说，薄膜接触层可以为合适的厚度以能够支撑薄膜是显而易见的。
从第一基板转印至第二基板的薄膜可以为有图案的或者没有图案的。当薄膜是没有图案的时，方法100可进一步包括使薄膜形成图案的步骤。特别地，方法100可在步骤104的提供之前或之后进一步包括薄膜形成图案的步骤。可使用任何合适的形成图案的方法来使薄膜形成图案。例如，薄膜可通过刻蚀、平板印刷形成图案，如光学深紫外光光刻技术，X射线光刻或电子束光刻。
根据一个具体的实施例，在步骤104的提供之前使薄膜形成图案。因此方法100在步骤102的应用之后包括形成图案的步骤。可使用任何合适的方法使施加在第一基板上的薄膜形成图案。例如，在应用转印结构之前，当薄膜在第一基板的表面时，可通过标准的光刻方法使薄膜形成图案。
根据另一个具体实施例，在步骤104的提供之后使薄膜形成图案。在这种情况下，支撑层可充当蚀刻掩模，所述蚀刻掩模保护薄膜的接触区域不形成图案，如蚀刻。在这种方式中，薄膜的图案可自对准支撑层的接触区域。在步骤104的提供之后使薄膜形成图案的方法的示例如图1(B)的c)和d)所示。在图1(B)中，薄膜被标记为“二维层状材料”，薄膜接触层202被标记为“S层”以及支撑层204被标记为“E层”。在图1(B)的c)中，转印结构的支撑层被形成图案。因此，与施加在第一基板表面上的薄膜适形接触的转印结构以及薄膜，使用支撑层作为蚀刻掩模经受氧气电浆的刻蚀。在这种方式中，暴露的薄膜接触层以及薄膜被氧气电浆刻蚀以形成如图1(B)的d)所示的有图案的薄膜。不同于氧气电浆的其他形成图案的方法也可用于使薄膜形成图案，这对于本领域的技术人员是显而易见的。
根据一个具体的实施例，将薄膜从第一基板转印至第二基板的方法如图1(B)所示。特别地，在a)中提供了在其表面上施加二维薄石墨烯薄片的第一铜基板。所述石墨烯薄片可通过任何合适的方法沉积在铜基板表面上，例如化学蒸汽沉积。在b)中称为S层的膜接触层在石墨烯薄膜上是静电纺的。如c)所示被称为E层的支撑层然后与薄膜接触层适形接触。支撑层如c)中所示的形成图案。随后，石墨烯薄膜通过将薄膜接触层以及石墨烯薄膜暴露于氧气电浆而形成图案。在薄膜接触层以及石墨烯薄膜在氧气电浆中刻蚀期间，支撑层充当蚀刻掩模。一旦石墨烯薄膜形成图案，所述铜基板被溶解在合适的刻蚀剂中，如d)中所示。一旦铜基板被溶解，石墨烯薄膜与支撑层以及薄膜接触层适形接触，从而转印至包含薄膜接触层和支撑层的转印结构上。石墨烯薄膜不自由浮动，相反通过薄膜接触层支撑到支撑层上，如e)中所示。与薄膜接触层和支撑层接触的石墨烯薄膜然后与第二目标基板的清洗表面适形接触并且对齐到第二目标基板上的预定位置，如f)中所示。第二目标基板的表面被预先清洗，以没有化学以及微粒污染物。在石墨烯薄膜与第二目标基板的表面的接触期间，施加大约0.1bar的较小的压力以确保实现适形接触。为了转印石墨烯薄膜至第二目标基板的表面，整个集合（assembly）然后被放置在合适的释放溶剂中。所述释放溶剂溶解薄膜接触层，因此释放石墨烯薄膜至第二目标基板的表面上。相应地，支撑层也被释放。在第二目标基板的支撑层上的转印的石墨烯薄膜如g)中所示。
可以看出将薄膜从一个基板转印至另一个基板的方法不需要薄膜的剥离、弯曲、拉伸或者变形。相应地，在转印过程中薄膜将不会是变形的或者破裂的。转印薄膜的完整性可通过拉曼光谱学、显微镜学以及场效应迁移率的测量方法确定。本发明的方法是稳健的并且可用于在无污染方式中自由地从一个基板至另一个基板将大规模的薄膜进行转印以及形成图案。
另外，本发明的方法不需要粘着剂的使用。特别地，薄膜接触层不是粘着层，因此在转印脱离粘着层之前，该方法不需要附着薄膜至第一粘着层。因为本方法没有使用粘着剂，本方法是清洁的并且防止薄膜损坏。特别地，本发明的方法避免了在转印期间与通过薄膜的竞争附着力、污染、机械完整性缺失引起的转印薄膜相关的问题，并且避免了基质的不相容性。
如上所述，本发明的方法每一步都不涉及可能引起薄膜变形、拉伸或弯曲的剥离、漂浮或其他变形，这些会导致薄膜的损坏以及破裂。因此，本发明方法提供了一种可再生的并且通用的方法来转印包括单层和多层的具有高完整性的薄膜。
本发明的方法也不需要载体膜的使用，载体膜易受应力与变力的影响，如在薄膜转印期间的拉伸、弯曲以及变形。也不需要化学蚀刻来释放薄膜到第二基板上。因此，本发明的方法可被用于转印薄膜至所有类型的基板而无论基板是否具有预制图案的特征，包括金属箔，如聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚酯、聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇以及聚苯乙烯的塑料，玻璃，二氧化硅，硅，无机氧化物，半导体表面。
本发明的方法也可以通过按照在第二基板上期望的层数的要求重复该方法若干次而应用于在第二基板上的薄膜的重复分层。
也提供了一种包含基板的装置，该基板具有根据方法100转印至该基板表面的薄膜。所述装置可以为任何合适的装置。例如，所述装置可以为电子的、光电子的、光学传感器、电容器、储能膜或热装置。例如，所述装置可以为薄膜晶体管、发光二极管、太阳能蓄电池、超薄电容器或者生物传感器。
转印结构200
现在将详细描述如图2(A)所示的转印结构200的组成。如上所述，转印结构200包括薄膜接触层202以及支撑层204。
薄膜接触层202
当转印结构200与施加于第一基板表面上的薄膜接触以提供根据方法100的步骤104的转印结构和薄膜时，转印结构200的薄膜接触层202可与薄膜适形接触。
薄膜接触层202可以为任何合适的材料。特别地，根据本发明的薄膜接触层202可以为在步骤106的第一基板溶解期间能够为薄膜提供充分支撑的任何层。薄膜接触层202可调整支撑层204和第二基板之间的适形接触。薄膜接触层202也可被移除以释放，从而转印薄膜至第二基板的表面上。例如，薄膜接触层202可以被溶解以释放薄膜至第二基板的表面上。
薄膜接触层202可以为任何合适的材料，这些材料兼容：用于移除第一基板的在刻蚀剂中的溶剂、第二基板以及薄膜。薄膜接触层202可以是这样的，在随后的移除步骤中它可以完全地或几乎完全地移除，从而将薄膜转印至第二基板的表面上。随后的移除步骤可包括溶解薄膜接触层202。
根据一个具体的实施例，在步骤104的提供期间当薄膜接触层与薄膜接触时，薄膜接触层202与薄膜形成范德瓦尔斯引力（van der Waals bonds）。在转印结构200的薄膜接触层202与薄膜之间形成的范德瓦尔斯引力，在步骤106的移除（removing）期间可提供足够的粘着力来防止薄膜自身从转印结构200脱离。
薄膜接触层202可包括聚合物或树脂材料。所述聚合物可以为非晶态聚合物。薄膜接触层202可包括聚合物或树脂。例如薄膜接触层202可以为，但不限于，聚苯乙烯（PS）、聚碳酸酯（PC）、聚（甲基丙烯酸甲酯）（PMMA）、聚二甲基硅氧烷（PDMS）、聚异丁烯（PIB）或二乙烯基硅氧烷-双苯并环丁烯（DVS-BCB）树脂。这些聚合物可以在普通有机溶剂中具有良好的溶解性，所述有机溶剂如甲苯，二甲苯，氯仿，丙酮，环己烷，己烷，均三甲苯和正癸烷。另外，这些聚合物可以与水基蚀刻剂溶剂兼容，所述水基蚀刻剂溶剂可用于步骤106中移除第一基板以及与可能不能在有机溶剂中溶解的第二基板一起使用。
薄膜接触层202可以为聚合电解质，如聚（苯乙烯磺酸）（styrene sulfonicacid），聚（苯乙烯）（styrenesulfonate），聚丙烯酸（polyacrylic acid），聚丙烯酸酯（polyacrylate），或聚（烯丙胺盐酸盐）（allylamine hydrochloride）。这些聚合电解质可适用于步骤110使用的非水基溶解浴以移除薄膜接触层202以及适用于与水兼容的第二基板。
薄膜接触层202可以为光致抗蚀剂材料，例如聚酰亚胺，环氧树脂或酚醛清漆型抗蚀剂，如SU-8。
薄膜接触层202可以为碳氟基聚合物（fluorocarbon-based polymer）。碳氟基聚合物可以溶解在含氟溶剂中，因此既可以与水兼容，又可以与步骤106中溶解第一基板的用作刻蚀剂的有机基溶剂（organic-based solvents）兼容。这种碳氟基聚合物通常也可与用作第二基板的材料兼容，并且对于薄膜可以是惰性的。所述碳氟基聚合物可以为其中任何一种，但不限于，四氟乙烯和2,2-双三氟甲基-4,5-二氟-1,3-二氧化物（dioxiole）的共聚物（例如，聚四氟乙烯（Teflon）AF2400、AF1601、AF1300）、四氟乙烯和2,2,4-三氟-5-三氟甲氧基（trilfuoromethoxyl）l-1,3-二氧杂环戊烯的共聚物（例如，Hyflon AD）、氟化的甲基丙烯酸酯聚合物，氟化丙烯酸酯聚合物（例如，***（Certonal）FC732（Acota）、氟化聚合物（FluoroPel）PFC500以及600系列（Cytonix）、FluorArcyl系列（Cytonix）、***（Certonal）FC722（Acota）以及***（Certonal）FC746(Acota)）、全氟（1-丁烯基乙烯基醚）均共聚物（例如，氟聚合物（Cytop）A型、M型和S型）、全氟（二氧戊环）共聚物、全氟（二氧戊环）与全氟乙烯基醚的共聚物或它们的组合。
碳氟基聚合物可溶于碳氟化合物溶剂中，所述碳氟化合物溶剂如：如全氟己烷（全氟三丁胺FC-72，3M）（Fluorinert FC-72,3M）、全氟（二甲基环丁烷）（KCD9445，杜邦）(KCD9445,Du Pont)以及全氟（甲基）（Flutec PP1C，罗纳-普朗克公司）(Flutec PP1C,Rhone-Poulenc)的全氟烃类;如全氟（2-丁基四氢呋喃）（全氟三丁胺（Fluorinert）FC-75，3M）的全氟醚;如全氟-正-丁胺（全氟三丁胺FC-43，3M）的全氟胺，或如丙烯，1,1,2,3,3,3-全氟丁二烯，氧化，聚合的（热传导液HT200，蒙特公司）（Galden HT200，Ausimont）或丙烯,1,1,2,3,3,3-全氟丁二烯，氧化，聚合的（热传导液HT135，蒙特公司）（Galden HT135，Ausimont）的全氟聚醚，或卤化烃，其可以与大部分第二基板以及可能在第二基板上形成的图案兼容。
碳氟基聚合物以及它们的溶剂也具有低固有表面张力，这极大地帮助了薄膜的润湿。碳氟化合物溶剂也不使可能存在于第二基板上的非含氟聚合物薄膜、有机半导体、印刷金属纳米墨水（nanoinks）、旋涂玻璃材料、光致抗蚀剂材料（如聚酰亚胺、聚醚、酚醛清漆（novalak））膨胀。
根据一个具体实施例，碳氟基聚合物可保持粘附于薄膜上，甚至在步骤110中薄膜接触层202被移除之后，从而在薄膜上形成自组装（self-assembly）单分子层。
反应性聚合物可能不适合用作薄膜接触层202。这是因为这些聚合物可能包含酸基团或自由基生成基团，并且可能保持粘附于薄膜上，甚至在步骤110中薄膜接触层202被移除之后，从而污染薄膜。
根据一个具体实施例，当薄膜为石墨烯时，薄膜接触层202可以为，但不限于，聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚异丁烯、聚（甲基丙烯酸甲酯）（PMMA）、二乙烯基硅氧烷-双苯并环丁烯树脂或聚二甲基硅氧烷。在下方的表1中提供了合适的溶剂，所述溶剂可用于步骤110的移除（removing）的不同的薄膜接触层202。
表1：用于溶解不同薄膜接触层的合适的溶剂
薄膜接触层202可以为任何合适的厚度。例如，薄膜接触层202可具有大约10-5000nm的厚度。特别地，薄膜接触层202的厚度可大约为50-4500nm、100-4000nm、150-3500nm、200-3000nm、300-2500nm、400-2000nm、500-1500nm、600-1000nm、700-900nm、750-800nm。甚至更特别地，薄膜接触层202的厚度可以为10-1000nm。通过使薄膜接触层202具有合适的厚度，薄膜接触层202内内置的应力减小。大于5000nm的厚度可能导致薄膜接触层202内的应力的加强，这可能导致与薄膜以及支撑层204的适形接触的变形或缺失。
薄膜接触层202的厚度远远小于在现有技术的方法中用于转印薄膜的载体薄膜的厚度。特别地，在现有技术的方法中使用的载体薄膜的厚度大约为200,000nm。
支撑层204
支撑层204为在转印过程中接收薄膜的薄膜接触层202提供了支撑。特别地，支撑层204可以防止因疏忽而使薄膜拉伸或变形，这可能导致当薄膜与薄膜接触层202接触时，在薄膜从第一基板表面到第二基板表面的转印过程中的微裂纹以及机械损伤。例如，支撑层204可以为半刚性的支撑层。支撑层204可通过调节第一基板的一个可能的小的弯曲度或粗糙度和第二基板的一个可能的小的弯曲度或粗糙度（包括可能出现在第二基板上的地形特征），提供与薄膜的适形接触。支撑层204还可以允许薄膜适当的登记（registration）到预先存在的第二基板的特性来在第二基板上任意放置薄膜以及给薄膜定向。
支撑层204可以为任何合适的材料。支撑层204可以为任何合适的材料以为薄膜提供必要的支撑。特别地，支撑层可包括弹性体。特别地，所述弹性体可以为交联聚合物。特别地，支撑层204可包括一种材料，该材料可能表现出相对较低的杨氏模量和相对大的断裂应变。支撑层204的杨氏模量可通过与薄膜接触层202以及薄膜的适形接触期间出现的压力确定。例如，支撑层204的杨氏模量可以为100kPa-100MPa。特别地，支撑层204的杨氏模量可以为300kPa-10MPa,500kPa-5MPa,1-3MPa。
例如，所述弹性体可选自但不限于：聚（二甲基硅氧烷）、聚氨酯、丁二烯-丙烯腈共聚物、全氟烷氧基聚合物、聚乙烯、聚（丙烯酸乙酯）、聚异戊二烯、聚丁二烯，氯丁橡胶（polychloropene）或它们的组合。特别地，所述弹性体可以为，但不限于，与聚（水电甲基硅氧烷）（hydromethylsiloxane）交联的聚（二甲基硅氧烷）、交联聚氨酯、与聚（氯乙烯）交联的丁二烯-丙烯腈共聚物、交联全氟烷氧基聚合物或它们的组合。
支撑层204可以为有图案的或者没有图案的。如果支撑层204是没有图案的，支撑层204可以是均匀的而不具有比所述第一基片的尺寸更小的起伏特征。相应地，支撑层204将在其整个区域上提供与薄膜的适形接触。如果支撑层204是有图案的，支撑层204将只在突出区域上提供适形接触。支撑层204可以通过任何合适的方法形成图案。例如，支撑层204可通过铸造成蚀刻或光刻定义模具形成图案。
支撑层204可以为任何合适的厚度。例如，支撑层204可以具有100μm–10mm的厚度。特别地，支撑层204的厚度可以为大约200-9000μm,300-8000μm,400-7000μm,500-6000μm,600-5000μm,700-4000μm,800-3000μm,900-2000μm,950-1000μm。甚至更特别地，支撑层204的厚度可以为1-10mm。通过使支撑层204具有合适的厚度，可在期望的操作压力下获得适当的适形接触。特别地，操作压力可以在0.01到8bar之间，以获得与方法100的步骤104中的第一基板上的薄膜的适形接触，以及随后与方法100的步骤108中的第二基板的适形接触。
支撑层204的机械刚度可以增强。例如，支撑层204的机械刚度可以通过支撑支撑层204的一个表面增强，该表面为与支撑层204与薄膜接触层202接触的表面相反的表面。支撑层204的表面可由金属或硬塑料片支撑。然而，支撑层204不应该太硬，因为这将不能够使支撑层204与第一基板上的薄膜以及与步骤108期间的第二基板表面形成适形接触。
支撑层204可通过任何合适的方法配置。例如，支撑层204可被配置在用于辊-辊薄膜转印的传送带上或者滚筒上。支撑层204也可被配置为类似于柔性版印刷画的形式。
制造转印结构200的方法
为了本发明目的，可以使用任何制造转印结构200的合适的方法。根据一个实施例，转印结构200可以在步骤104的接触（contacting）之前预先集合（pre-assembled）。特别地，转印结构200可包括集合薄膜接触层202以及支撑层204。所述薄膜接触层202以及支撑层204可以为如上所述。
所述薄膜接触层202以及支撑层204可以通过任何合适的方法被汇集在一起。例如，所述薄膜接触层202可以被旋涂在支撑层204上。也可使用任何其他合适的方法如，但不限于，静电纺丝、电镀、化学溶液沉积、化学气相沉积，等离子体增强化学气相沉积、原子层沉积、热蒸发、电子束蒸发、分子束外延、溅射、脉冲激光沉积、阴极电弧沉积、电流体动力沉积、喷墨印刷、气溶胶喷涂、浸涂、滴铸、物理气相沉积、真空升华、刮涂或它们的组合。
根据另一个实施例，转印结构200在步骤102的施加（applying）之后形成在第一基板上。特别地，根据步骤102，一旦薄膜被施加在第一基板的表面上，薄膜接触层202被施加在薄膜上。为了本发明的目的，施加薄膜接触层202的任何合适的方法都可被使用。例如，薄膜接触层202可被旋涂在薄膜上。可包括其他合适的方法，但不限于，静电纺丝、电镀、化学溶液沉积、化学气相沉积、等离子体增强化学气相沉积、原子层沉积、热蒸发、电子束蒸发、分子束外延、溅射、脉冲激光沉积、阴极电弧沉积、电流体动力沉积、喷墨印刷、气溶胶喷涂、浸涂、滴铸、物理气相沉积、真空升华、刮涂或它们的组合。一旦薄膜接触层202被施加，支撑层204开始与薄膜接触层202适形接触。
现在已经大体地描述了本发明，本发明通过参考下面提供的举例通过举例说明的方式将更容易地理解，并且不旨在限定。
示例
示例1
溶解在氟碳溶剂丙烯，1,1,2,3,3,3-六氟，氧化，聚合作用（热传导液HT200，蒙特公司）中的聚[4,5-二氟-2,2-双（三氟甲基）-1,3-二氧杂环戊烯-共-四氟乙烯]（铁氟龙AF2400，杜邦氟产品）（以30mg/mL的浓度）的薄膜接触层被沉积在生长在铜（Cu）箔上的石墨烯薄片上，所述铜（Cu）箔具有25x25mm的尺寸以形成200nm的重叠层，并且在90℃短暂退火以移除任何多余的溶剂。
一片比铜箔稍小的有图案的20mm(长)x20mm(宽)x3mm(高)的聚（二甲基硅氧烷）（PDMS）支撑层通过薄膜接触层与石墨烯薄片适形接触并且转移到氧气电浆室。未被支撑层覆盖的薄膜接触层/石墨烯区域然后被氧气电浆蚀刻掉（110秒，200W，600毫托）。整个铜层然后通过浸渍在硝酸水溶液（HNO3）（20％（重量），默克公司）中被蚀刻掉，以释放支撑层承受与石墨烯接触的薄膜接触层。这个具有薄膜接触层和石墨烯的支撑层然后用水冲洗以除去任何金属蚀刻后残余物，随后进行干燥。
具有薄膜接触层和石墨烯的支撑层然后与第二基板适形接触，所述第二基板为硅上的氧气电浆处理的300nm厚的氧化硅。整个集合（assembly）然后浸入全氟（2-丁基四氢呋喃）溶剂（全氟三丁胺（Fluorinert）FC-75，3M）中以溶解大部分薄膜接触层并且留下单层薄膜接触层。因此，当支撑层被移除时石墨烯薄片被释放到目标二氧化硅基板上。在其表面上沉积有石墨烯层的二氧化硅基板然后用全氟（丁基四氢呋喃）（全氟三丁胺（Fluorinert）FC-75，3M）溶剂冲洗，以移除薄膜接触层的任何体积的（bulk）残余物，并且通过在90℃的热板上短暂退火干燥。
图3示出了使用雷尼绍威盛（In-Via）拉曼2000的，转印的石墨烯薄片在二氧化硅基板上不同位置处的拉曼光谱。D带至G带的强度比是非常低的（约0.09），这类似于通过化学蒸汽沉积方法最初沉积在铜基板上的石墨烯。这表明在这个例子中使用的转印方法的高完整性。
图4示出了转印的石墨烯薄片的光学图像。可以看出转印的石墨烯薄片没有任何微裂纹或瑕疵。可以从如图5中的原子力显微镜的结果来看，也没有发现在转印的薄膜上有明显的薄膜接触层或支撑层的残余物。
示例2
重复示例1中描述的方法，除了用于溶解薄膜接触层的溶剂为丙烯,1,1,2,3,3,3-六氟，氧化，聚合（热传导液HT-200，蒙特公司）(Galden HT-200,Ausimont）。
示例3
重复示例1中描述的方法，除了所述薄膜接触层为30nm厚的具有10,000的分子量（西格玛奥德里奇）（Sigma Aldrich）聚苯乙烯。三氯化铁（0.5M，西格玛奥德里奇公司）被用于溶解第一基板。具有薄膜接触层和石墨烯的支撑层然后与第二基板适形接触，所述第二基板为硅上的氧气电浆处理的300nm厚的氧化硅的基板。整个集合（assembly）然后被浸入二甲苯（飞世尔科技）（Fisher Scientific）以溶解薄膜接触层。因此，当支撑层被移除时，石墨烯薄膜被释放到目标二氧化硅基板的表面上。在其表面上沉积有石墨烯层的二氧化硅基板然后用二甲苯冲洗以移除任何薄膜接触层的残余物，并且通过在90℃的热板上短暂退火干燥。
示例4
重复示例3中描述的方法，除了用于溶解薄膜接触层的溶剂为甲苯（飞世尔科技）（Fisher Scientific）。
示例5
重复示例3中描述的方法，除了用于溶解薄膜接触层的溶剂为丙酮（JT贝克）（JTBaker）。
示例6
重复示例3中描述的方法，除了薄膜接触层为二乙烯基硅氧烷-双苯并环丁烯树脂（甲基环戊烯醇酮徐71918.30树脂，陶氏化学公司）（CYCLOTENE XU71918.30Resin,DowChemical Company）以及用于溶解薄膜接触层的溶剂为三甲苯（西格玛奥德里奇公司）（Sigma-Aldrich）。
示例7
重复示例6中描述的方法，除了用于溶解薄膜接触层的溶剂为己烷（菲舍尔科学）(Fischer Scientific)。
示例8
重复示例3中描述的方法，除了所述薄膜接触层为聚（二甲基硅氧烷）树脂（硅酮树脂184有机硅弹性体基，道康宁公司）（Sylgard 184 silicone elastomer base,DowCorning Corporation），以及用于溶解薄膜接触层的溶剂为己烷（菲舍尔科学）(FischerScientific)。
示例9a
聚异丁烯（PIB）（产品代码P3846A-IB，聚合物源公司）(Product code P3846A-IB,Polymer Source,Inc.)被溶入正癸烷（高效液相色谱法，西格玛奥德里奇公司）（Sigma-Aldrich）中，以60mg/mL聚异丁烯的浓度，并且沉积在生长在铜（Cu）箔上的石墨烯薄片上以形成一个1μm的薄膜接触层。薄膜接触层在100℃退火5分钟以移除任何多余的正癸烷。包括聚（二甲基硅氧烷）（PDMS）的支撑层通过聚异丁烯薄膜接触层与石墨烯薄片适形接触，所述聚（二甲基硅氧烷）（PDMS）比石墨烯/铜薄片稍小。整个集合（assembly）被放置在有盖培养皿上（其中聚二甲基硅氧烷（PDMS）支撑层朝下），并被转移到氧气电浆室（600秒，600W，470毫托）以蚀刻掉底部的石墨烯以及未被聚二甲基硅氧烷（PDMS）支撑层覆盖的区域。
随后，整个铜箔薄片通过浸泡在三氯化铁溶剂（0.5M,西格玛奥德里奇）（0.5M,Sigma-Aldrich）中被蚀刻掉，在三氯化铁溶剂中具有薄膜接触层与石墨烯的支撑层与薄膜接触层（聚二甲基硅氧烷/聚异丁烯/石墨烯集合）接触。聚二甲基硅氧烷/聚异丁烯/石墨烯集合然后用水冲洗以移除任何铜残留物，并且干燥。
聚二甲基硅氧烷/聚异丁烯/石墨烯集合然后与第二基板适形接触，所述第二基板为硅上的氧气电浆处理的300nm厚的二氧化硅的基板。整个集合（assembly）然后被浸入正癸烷中以溶解聚异丁烯薄膜接触层。因此，石墨烯薄片被释放到目标二氧化硅基板上并且聚二甲基硅氧烷支撑层被移除。在其表面上具有石墨烯层的目标二氧化硅基板然后进一步用正癸烷溶剂冲洗以移除聚异丁烯残余物，如果有的话。
示例9b
聚异丁烯（PIB）（产品代码P3846A-IB，聚合物源公司）(Product code P3846A-IB,Polymer Source,Inc.)被溶入正癸烷（高效液相色谱法，西格玛奥德里奇公司）（HPLC,Sigma-Aldrich），以60mg/mL聚异丁烯的浓度，并且沉积在生长在铜（Cu）箔上的石墨烯薄片上以形成1μm的薄膜接触层。聚异丁烯/石墨烯/铜集合在100℃退火5分钟以移除任何多余的正癸烷。包括聚（二甲基硅氧烷）（PDMS）的支撑层通过聚异丁烯薄膜接触层与石墨烯薄片适形接触，所述聚（二甲基硅氧烷）（PDMS）比石墨烯/铜薄片稍小。整个集合被快速翻转，放置在有盖培养皿上（其中聚二甲基硅氧烷（PDMS）支撑层朝下），并被转移到氧气电浆室（600秒，600W，470毫托）以蚀刻掉底部的石墨烯以及未被聚二甲基硅氧烷（PDMS）支撑层覆盖的区域。
随后，整个铜箔薄片通过浸泡在三氯化铁溶剂（0.5M,西格玛奥德里奇）（0.5M,Sigma-Aldrich）中被蚀刻掉，在三氯化铁溶剂中留下聚二甲基硅氧烷/聚异丁烯/石墨烯集合。聚二甲基硅氧烷/聚异丁烯/石墨烯集合然后用水冲洗以移除任何铜残留物，并且干燥。
聚二甲基硅氧烷/聚异丁烯/石墨烯集合然后与第二基板适形接触，所述第二基板为硅上的氧气电浆处理的300nm厚的二氧化硅的基板。聚二甲基硅氧烷然后从聚二甲基硅氧烷/聚异丁烯/石墨烯集合剥离掉。聚异丁烯/石墨烯/第二基板然后被浸入正癸烷中以溶解聚异丁烯薄膜接触层。相应的，石墨烯薄片被释放到目标二氧化硅基板上。在其表面上具有石墨烯层的目标二氧化硅基板然后进一步用正癸烷溶剂冲洗以移除聚异丁烯残余物，如果有的话。
示例10
重复示例9中描述的方法，除了所述薄膜接触层为聚异丁烯的聚合物薄膜（产品代码P8883A-IB，聚合物源公司）（Product code P8883A-IB,Polymer Source,Inc.）。另外，石墨烯薄片用在正癸烷（高效液相色谱法，西格玛奥德里奇公司）(HPLC,Sigma-Aldrich)中120mg/mL的聚异丁烯旋涂在铜基板上以形成850nm厚的薄膜。在铜基板上未被聚二甲基硅氧烷（PDMS）支撑层覆盖的聚异丁烯/石墨烯区域然后被氧气电浆（540秒,600W,470毫托）蚀刻。
示例11
重复示例9中描述的方法，除了所述薄膜接触层为较低分子量的聚异丁烯的聚合物薄膜（产品代码P4185-IB，聚合物源公司）(Product code P4185-IB,Polymer Source,Inc.)。另外，石墨烯薄片用在正癸烷（高效液相色谱法，西格玛奥德里奇公司）(HPLC,Sigma-Aldrich)中以250mg/mL的聚异丁烯旋涂在铜基板上以形成1350nm厚的薄膜。在铜基板上未被聚二甲基硅氧烷（PDMS）支撑层覆盖的聚异丁烯/石墨烯区域然后被氧气电浆（780秒,600W,470毫托）蚀刻。
示例12
重复示例9、10以及11中描述的方法，除了用于溶解薄膜接触层的溶剂为甲苯（飞世尔科技）（Fisher Scientific)。
示例13
重复示例9、10以及11中描述的方法，除了用于溶解薄膜接触层的溶剂为三甲苯（西格玛奥德里奇公司）（Sigma-Aldrich）。
示例14
重复示例9、10以及11中描述的方法，除了用于溶解薄膜接触层的溶剂为氯苯（西格玛奥德里奇公司）（Sigma-Aldrich）。
示例15
重复示例9、10以及11中描述的方法，除了用于溶解薄膜接触层的溶剂为正己烷（飞世尔科技）（Fisher Scientific）。
示例16
重复示例9、10以及11中描述的方法，除了用于溶解薄膜接触层的溶剂为角鲨烷（西格玛奥德里奇公司）（Sigma-Aldrich）。
示例17
重复示例1中描述的方法，除了所述铜基板被0.5M的过滤的三氯化铁（西格玛奥德里奇公司）（Sigma-Aldrich）蚀刻。
示例18
重复示例1中描述的方法，除了石墨烯被转印至经过不同表面处理的二氧化硅基板上。每一种二氧化硅基板分别经受了以下的表面处理：六甲基二硅烷（HDMS）处理，十八烷基三氯硅烷（OTS）处理和三氯（1H，1H，2H，2H-全氟辛基）硅烷处理。
这表明了该方法将石墨烯转印至氧化物以及其他硬无机基板的通用性。
示例19
重复示例1中描述的方法，除了石墨烯被分别转印至经过不同表面处理的硼硅酸盐玻璃或石英玻璃基板上以及蓝宝石基板上。硼硅酸盐玻璃基板或石英玻璃基板的每一种分别经受了以下的表面处理：六甲基二硅烷（HDMS）处理，十八烷基三氯硅烷（OTS）处理和三氯（1H，1H，2H，2H-全氟辛基）硅烷处理。
图6和图7分别示出了转印至硼硅酸盐玻璃基板以及蓝宝石基板上的薄膜的图片。
这表明了该方法将石墨烯转印至氧化物以及其他硬无机基板的通用性。
示例20
重复示例1中描述的方法，除了石墨烯被转印至聚乙烯对苯二酸酯（polyethylenetetrephthalate）（PET）的柔性基板上。图8示出了转印至这种基板上的薄膜的图片。这表明该方法也可用于将石墨烯转印至柔性基板上。
示例21
重复示例1中描述的方法，除了石墨烯被转印至绝缘聚合物薄膜上。特别地，石墨烯被转印至聚[4,5-二氟-2,2-双（三氟甲基）-1,3-二氧杂环戊烯-共-四氟乙烯]（AF2400，杜邦氟产品）(AF2400,DuPont Fluoroproducts)薄膜、全氟（1-丁烯基乙烯基醚）同素聚合物（homocyclopolymer）（氟聚合物M型，旭硝子）(CYTOP Type M,Asahi Glass)薄膜、聚苯乙烯（PS）薄膜、聚碳酸酯（PC）薄膜以及聚（甲基丙烯酸甲酯）（PMMA）薄膜上。
这表明该方法也可用于将石墨烯转印至软质聚合物的绝缘薄膜上。
示例22
重复示例3和9中描述的方法，除了石墨烯被转印至有机半导体共轭聚合物薄膜上。特别地，石墨烯被转印至聚（9,9-二辛基-ALT-苯并噻二唑）（F8BT）、超绿聚[2-甲氧基-45-（苯基-4,8-二甲基壬烷羟基（dimethylnonaneaoxy））-1,4-亚苯基亚乙烯基-共-聚[54苯基-4,8-二甲基壬烷羟基（dimethylnonaneaoxy）]-1,4亚苯基亚乙烯基]，聚（2-（3'，7'-二甲基辛氧基）-5-甲氧基-1,4-亚苯基-亚乙烯基）（OC1C10-PPV），聚双苯氧基磷腈（PDPP）和聚（2,5-双（3-烷基噻吩-2-基）噻吩并并[3,2-b]噻吩）（PBTTT）上。
图9（z轴刻度为20nm）中示出了原子力显微镜显示的在PBTTT薄膜上无残留的转印的石墨烯。
这表明该方法将石墨烯转印至软聚合物薄膜以在装置中的可控位置吸收（incorporate）石墨烯薄片的通用性。
示例23
重复示例3和9中描述的方法，除了石墨烯被转印至聚（3,4-乙烯二氧噻吩）：聚（苯乙烯磺酸）薄膜。另外一个聚薄膜（3,4-乙烯二氧噻吩）：聚（苯乙烯磺酸）薄膜沉积在石墨烯上，所述石墨烯被转印至聚（3,4-乙烯二氧噻吩）：聚（苯乙烯磺酸）薄膜上的另一个石墨烯跟随（follow）。
图10（z轴刻度为30nm）中示出了原子力显微镜显示的在PEDT：PSSH薄膜上无残留的转印的石墨烯。石墨烯转印后被颗粒边界识别。
这表明通过可选地在中间夹入第二材料重复石墨烯的转印，制造多层复合材料的可行性。这些结构作为超级电容器以及其它形式的能量存储的薄膜可以是有用的。
示例24
重复示例3中描述的方法，除了第一石墨烯薄膜被转印至聚碳酸酯（PC）或聚（甲基丙烯酸甲酯）（PMMA）薄膜上。另外的聚碳酸酯（PC）或聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）薄膜然后被旋涂在转印的石墨烯薄膜上。
随后，第二石墨烯薄膜被转印至第二聚碳酸酯（PC）或聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）薄膜上。重复该过程直到三个石墨烯层。
这表明通过可选地在中间夹入第二材料重复石墨烯的转印，制造多层复合材料的可行性。对每个附加的石墨烯层具有减少的光透明度的紫外可见（UV-Vis）光谱，如图11所示。紫外吸光度在550nm测量并且石墨烯的每一层在此波长吸收约2％。
示例25
重复示例3中描述的方法，除了石墨烯被转印至在300nm厚的二氧化硅基板上蒸发干燥的、250μm通道长度以及4.8mm通道宽度的4点探针源极-漏极电极（7nm厚的铬/50nm的金）上。表明在二氧化硅基板上蒸发干燥的有图案的金源极-漏极电极上的转印的石墨烯图片如图12所示。
示例26
重复示例1、3以及9中描述的方法，除了铜基板上的石墨烯为从微米到厘米的不同尺寸。
示例27
有图案的聚二甲基硅氧烷（PDMS）支撑层制作如下。首先制作一用于使聚二甲基硅氧烷支撑层微成型的SU-8（微护佳公司）(MicroChem Corporation)样板。在铸造1mm厚的SU-8-2150（负辐射敏感的反抗，微护佳公司）之前，用六甲基二硅氮烷处理玻璃基板。然后通过在65℃下软烘烤10分钟，之后在95℃下软烘烤2小时以允许回流和薄膜干燥，获得一均匀的SU-8厚膜。在65℃下进行5分钟的后曝光（post-exposure）烘烤之前允许10分钟的松弛时间，随后在95℃下进行30分钟烘烤以减少薄膜应力。在另外一个10分钟的松弛时间之前，最后的硬烘烤（hard-bake）在120℃下执行4小时。SU-8模具是通过覆盖SU-8薄膜上所需的塑料图案化掩模形成，并暴露于365nm的紫外光（3分钟，365nm，在10厘米的距离的掌上型39W灯泡）中，并用SU-8显影剂（1-甲氧基-2-丙基乙酸酯，微护佳公司）轻微的搅拌显露。SU-8样板，如图13所示，然后用异丙醇冲洗并用氮气吹干燥。为了制作聚二甲基硅氧烷（PDMS）支撑层，10:1的w/w%的硅酮树脂184硅合成橡胶基以及硅酮树脂184硅合成橡胶固化剂(道康宁的Sylgard184有机硅弹性体)被混合，并且在10-2mbar的真空干燥器中脱气，直到在倾倒到十八烷基三氯硅烷(OTS)-处理SU-8模具之前看不到气泡，所述十八烷基三氯硅烷(OTS)-处理SU-8模具用蜡固定在有盖培养皿的安全水平（secured level）。所述培养皿然后被转移至真空干燥箱以进一步抽气（pump）并加热到75℃，以硬化聚二甲基硅氧烷（PDMS）支撑层而不影响其灵活性。SU-8模具与成型的聚二甲基硅氧烷（PDMS）支撑层然后被移除，并且有图案的支撑层通过剥落SU-8模具被分离。在下次使用之前，有盖培养皿中剩下的聚二甲基硅氧烷（PDMS）尽可能存放在真空下，以便当它被放置与薄膜接触层适形接触时，在热处理步骤期间不排气。
示例28
重复示例27中描述的方法，除了制造的聚二甲基硅氧烷（PDMS）支撑层为具有500μm的直径分辨率的圆形图案的聚二甲基硅氧烷（PDMS）支撑层。获得的有图案的支撑层如图14所示。
示例29
重复示例3中描述的方法，除了所述石墨烯被转印至300nm厚的用硅作为底栅的二氧化硅基板，并且与通过具有40微米通道长度的荫罩蒸发干燥的7nm厚的铬以及50nm厚的金源极-漏极电极接触。从单栅扫描获得的典型转移曲线如图15所示。分别获得190和200cm2/Vs的直线的空穴和电子的场效应迁移率。转移曲线的高移动性和线性度连同零栅极电压偏移表明适于电子级应用的转印的石墨烯的高品质。传输曲线也很好，没有滞后，说明定义良好的没有封闭的以及忽略的接触电阻的电荷载流子迁移率。栅极阈值小于10伏表明没有附带的杂质。这表明利用本发明的方法转印的石墨烯是干净的并且适合电子应用。所述石墨烯也可转印至轮廓分明的铬/金组合源（source array），如图16所示。这表明该转印方法这与目标基板的基底结构是相配的。
示例30
超薄电容器
底部金电极（7nm/50nm厚的铬/金）被阴影蒸发到300nm厚的二氧化硅/硅基板上。50nm厚的双对氯甲基苯（BCB）聚合物栅介质薄膜从均三甲苯溶液被旋涂到该基板上。单层石墨烯然后使用示例3中的方法被转印以形成阻挡层，如图17所示。顶部金电极（7nm/50nm厚的铬/金）然后被阴影蒸发以形成二极管结构。测量电流-电压以获得该聚合物栅极绝缘薄膜的栅极击穿强度。
这表明石墨烯作为超薄聚合物薄膜的阻挡层的可行性。
示例31
薄膜晶体管中的顶栅电极
底部交叉金源-漏极（7nm/50nm厚的铬/金）被阴影蒸发到玻璃基板上。在氯苯中10毫克/毫升（mg/mL）的聚[2,5-双（3-十四烷基-2-噻吩）噻吩并[3,2-b]噻吩]（PBTTT）被旋涂在该基板上以形成40nm厚的PBTTT半导体聚合物层。醋酸丁酯中31毫克/毫升（mg/mL）的聚苯乙烯（PS）然后被旋涂在该PBTTT半导体薄膜的上部以形成150nm厚的聚苯乙烯（PS）栅极绝缘层薄膜的重迭层。单层石墨烯然后利用在示例9中描述的方法转印以形成石墨烯栅电极，如图18所示。完整的p型和n型-栅极电压扫描从0V到-30V，并返回到0V，然后从0到30V，并返回到0V，并且施加8V的源-漏电压，以获得场效应转移曲线。这表明使用石墨烯作为顶栅薄膜晶体管的栅电极的可行性。
虽然前面的描述中已经描述了示例性实施例，本领域技术人员应该理解，在设计、构造和/或操作的细节上可以做出很多变化而不脱离本发明。

Claims (20)

1.一种将薄膜从第一基板转印至第二基板的方法，包括步骤：
(a)提供转印结构，所述转印结构包括支撑层以及薄膜接触层，其中所述支撑层包括弹性体；
(b)提供在第一基板的表面上的薄膜；
(c)用所述薄膜接触所述转印结构的薄膜接触层；
(d)移除所述第一基板以获取所述薄膜与所述薄膜接触层接触的转印结构，其中，所述移除包括刻蚀所述第一基板，所述薄膜与所述薄膜接触层的接触是通过范德瓦耳斯相互作用实现的；
(e)当在步骤(d)之后、步骤(f)之前所述薄膜与所述薄膜接触层接触时，用所述支撑层支撑在所述薄膜接触层上的薄膜；
(f)用步骤(e)之后的转印结构接触第二基板的表面；
(g)移除所述薄膜接触层和所述支撑层；以及
(h)在步骤(g)之后，在所述第二基板的表面上获取所述薄膜。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述薄膜为一个或多个薄膜，每一个薄膜具有原子层、分子层或者离子层的厚度。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述支撑层在所述薄膜接触层的移除之前或期间被释放。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述薄膜是选自于集合，所述集合包括：石墨烯、氮化硼(BN)、二硫化钼(MoS2)、钼-硫-碘(MoSI)、钼(V)碲化物(MoTe2)，铌(IV)碲化物(NbTe2)、硒化镍(NiSe2)、二硫化钨(WS2)、铜(Cu)、金(Au)、银(Ag)、铂(Pt)、钯(Pd)、硅(Si)、砷化镓(GaAs)、砷化铟镓(InGaAs)、铜铟砷化镓、钇钡铜氧、钛酸锶(SrTiO3)、碲化镉(CdTe)、磷化铟镓(GaInP)、氧化铝(Al2O3)以及它们的组合。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述薄膜是有图案的。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述弹性体选自于集合，所述集合包括：聚(二甲基硅氧烷)、聚氨酯、丁二烯-丙烯腈共聚物、全氟烷氧基聚合物、聚乙烯、聚(丙烯酸乙酯)、聚异戊二烯、聚丁二烯、聚氯丁烯(polychloropene)以及它们的组合。
7.根据权利要求1所述的方法，其中所述支撑层是有图案的。
8.根据权利要求1所述的方法，其中所述支撑层具有100μm-10mm的厚度。
9.根据权利要求1所述的方法，其中所述薄膜接触层包括聚合物。
10.根据权利要求9所述的方法，其中所述聚合物选自于集合，所述集合包括：四氟乙烯和2,2-二三氟甲基-4的聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚(甲基丙烯酸甲酯)、聚二甲基硅氧烷、聚异丁烯、聚二乙烯基硅氧烷-双苯并环丁烯树脂、聚(苯乙烯磺酸)、聚丙烯酸、聚(烯丙基胺盐酸盐)、聚酰亚胺，共聚物1,5-二氟-1,3-二氧化物(dioxiole)、氟化甲基丙烯酸酯聚合物、含氟聚合物、全氟(1-丁烯基乙烯基醚)同质共聚合体以及它们的组合。
11.根据权利要求1所述的方法，其中所述薄膜接触层具有10–5000nm的厚度。
12.根据权利要求1所述的方法，其中所述薄膜通过以下方法被提供在所述第一基板的表面上，所述方法包括静电纺丝法、旋涂、电镀、化学溶液沉积、化学气相沉积、等离子体增强化学气相沉积、原子层沉积、热蒸发、电子束蒸发、分子束外延、溅射、脉冲激光沉积、阴极电弧沉积、沉积电流体动力、喷墨印刷、气溶胶喷涂、浸涂、滴铸、物理气相沉积、真空升华、刮涂以及它们的组合。
13.根据权利要求1所述的方法，其中所述第二基板为刚性或柔性基板。
14.根据权利要求1所述的方法，其中所述第二基板是有图案的。
15.根据权利要求1所述的方法，进一步包括在所述步骤(b)的提供之前或之后在薄膜上形成图案的步骤。
16.根据权利要求1所述的方法，其中步骤(f)中的所述接触包括在所述转印结构上施加0.01-8bar的压力。
17.根据权利要求1所述的方法，其中所述第二基板包含在薄膜装置中。
18.根据权利要求1所述的方法，其中当所述薄膜与所述薄膜接触层接触时，用所述支撑层支撑在所述薄膜接触层上的薄膜包括防止所述薄膜拉伸或变形。
19.根据权利要求1所述的方法，其中当在步骤(d)之后、步骤(f)之前所述薄膜与所述薄膜接触层接触时，用所述支撑层支撑在所述薄膜接触层上的薄膜包括利用所述支撑层防止对所述薄膜的机械损伤。
20.一种装置，包括基板，所述基板具有根据权利要求1-19任一所述的方法转印到所述基板表面的薄膜。
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