CN116653374A - 用于将石墨烯转移至衬底的方法及相关的平版堆叠件和层压件 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及用于将石墨烯转移至衬底的方法及相关的平版堆叠件和层压件。该方法至少包括用于将石墨烯‑金属双层转移至衬底以形成其层压件的方法。该方法可以包括：将第一连续聚合物层施加于石墨烯‑金属双层的石墨烯层；将第一不连续聚合物层施加于第一连续聚合物层；将第二连续聚合物层施加于石墨烯‑金属双层的金属层；将第二不连续聚合物层施加于第二连续聚合物层；使用第一蚀刻剂穿过第一不连续聚合物层蚀刻第一连续聚合物层；通过将石墨烯层的面压入衬底的表面而层压衬底；使用第二蚀刻剂穿过第二不连续聚合物层蚀刻第二连续聚合物层，从而将石墨烯‑金属双层转移至衬底以形成层压件。

Description

用于将石墨烯转移至衬底的方法及相关的平版堆叠件和层 压件
优先权
本申请要求2022年2月25日提交的美国临时申请第63/314,219号的优先权权益，该申请通过引证整体并入本申请。
技术领域
本申请涉及石墨烯领域，更具体地涉及用于将石墨烯转移至衬底的方法及相关的平版堆叠件和层压件。
背景技术
石墨烯，一种由以二维蜂窝状晶格布置的单层碳原子组成的碳的同素异形体，具有机械强度(例如，拉伸强度)、化学稳定性、透明度、载流子迁移率、可调带隙和导电性，这使得其可用于各种应用。实际上，许多人认为石墨烯在下一代电子学中具有重要的替代作用，使得能够开发更小和更低功率的装置。
化学气相沉积(CVD)已经显示出作为在诸如铜和镍的催化剂上生长石墨烯的可规模化且经济的方法的前景。然而，将这种石墨烯成功地转移至各种衬底上的能力一直是困难的，通常导致石墨烯上的残余金属或金属蚀刻残余物或者石墨烯本身中的缺陷(例如，褶皱或孔洞)。鉴于石墨烯的各种应用，将石墨烯干净地且成功地转移至各种衬底上的能力仍然是重要且活跃的研究领域。因此，需要诸如用于将石墨烯转移至各种衬底的方法的新方法来实现石墨烯的全部潜力。
本文公开了用于将石墨烯转移至各种衬底的方法以及与其相关的平版堆叠件(lithographic stack)和层压件。
发明内容
公开了一种将石墨烯-金属双层转移至衬底的方法。在一些实施方案中，该方法包括：第一连续聚合物层施加步骤；第一不连续聚合物层施加步骤；第二连续聚合物层施加步骤；第二不连续聚合物层施加步骤；第一蚀刻步骤；层压步骤；以及第二蚀刻步骤。第一连续聚合物层施加步骤包括：将第一连续聚合物层施加于石墨烯-金属双层的石墨烯层的暴露面。第一不连续聚合物层施加步骤包括：将第一不连续聚合物层施加于第一连续聚合物层的暴露面，从而形成第一连续聚合物层和第一不连续聚合物层的第一牺牲层。第二连续聚合物层施加步骤包括：将第二连续聚合物层施加于石墨烯-金属双层的金属层的暴露面。第二不连续聚合物层施加步骤包括：将第二不连续聚合物层施加于第二连续聚合物层的暴露面，从而形成第二连续聚合物层和第二不连续聚合物层的第二牺牲层。第一蚀刻步骤包括：使用第一蚀刻剂穿过第一不连续聚合物层选择性地蚀刻第一连续聚合物层，从而去除第一牺牲层并且再次露出石墨烯层的面。层压步骤包括：通过将石墨烯层的面压入衬底的表面而层压衬底。第二蚀刻步骤包括：使用第二蚀刻剂穿过第二不连续聚合物层选择性地蚀刻第二连续聚合物层，从而去除第二牺牲层并且再次露出金属层的面。在完成第二蚀刻步骤时，将石墨烯-金属双层转移至衬底。
在一些实施方案中，石墨烯层是单层石墨烯。
在一些实施方案中，石墨烯层是双层石墨烯。
在一些实施方案中，石墨烯层是具有三个或更多个石墨烯层的多层石墨烯。
在一些实施方案中，第一连续聚合物层施加步骤包括：将第一连续聚合物层喷涂或旋涂(spin coating)到石墨烯层的暴露面上。
在一些实施方案中，在第一连续聚合物层施加步骤中将第一连续聚合物层施加于石墨烯层的暴露面之后，第一连续聚合物层为大约1-2μm厚。
在一些实施方案中，第一连续聚合物层是聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。
在一些实施方案中，第一不连续聚合物层施加步骤包括：以热量将第一不连续聚合物层压入第一连续聚合物层的暴露面。
在一些实施方案中，第一不连续聚合物层被穿过其的穿孔阵列穿透。穿孔允许第一蚀刻剂在第一蚀刻步骤期间渗透穿过第一不连续聚合物层。
在一些实施方案中，第二连续聚合物层施加步骤包括：将第二连续聚合物层喷涂或旋涂至金属层的暴露面上。
在一些实施方案中，在第二连续聚合物层施加步骤中将第二连续聚合物层施加于金属层的暴露面之后，第二连续聚合物层为大约1-2μm厚。
在一些实施方案中，第二连续聚合物层是聚乙烯醇(PVA)。
在一些实施方案中，第二不连续聚合物层施加步骤包括：以热量将第二不连续聚合物层压入第二连续聚合物层的暴露面。
在一些实施方案中，第二不连续聚合物层被穿过其的穿孔阵列穿透。穿孔允许第二蚀刻剂在第二蚀刻步骤期间渗透穿过第二不连续聚合物层。
在一些实施方案中，第一不连续聚合物层和第二不连续聚合物层中的每个不连续聚合物层独立地为聚酰亚胺(PI)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、或聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)。
在一些实施方案中，第一蚀刻剂是丙酮。
在一些实施方案中，该方法还包括粘合剂施加步骤。粘合剂施加步骤包括：在层压步骤之前将粘合剂施加于衬底的表面。
在一些实施方案中，衬底是导管的导管管件或鲁尔连接器。
在一些实施方案中，衬底是热塑性聚氨酯(TPU)。
在一些实施方案中，第二蚀刻剂是水。
还公开了将石墨烯-金属双层转移至衬底的另一种方法。在一些实施方案中，该方法包括第一连续聚合物层施加步骤；第一不连续聚合物层施加步骤；第二连续聚合物层施加步骤；第二不连续聚合物层施加步骤；第一蚀刻步骤；层压步骤；以及第二蚀刻步骤。第一连续聚合物层施加步骤包括：将具有大约1-2μm的厚度的PMMA的第一连续聚合物层喷涂或旋涂至石墨烯-金属双层的单层石墨烯、双层石墨烯或更多层石墨烯的石墨烯层的暴露面上。第一不连续聚合物层施加步骤包括：以热量将具有大约25-50μm的厚度的PI、PET或PEN的第一不连续聚合物层压入第一连续聚合物层的暴露面。第一不连续聚合物层被穿过其的穿孔阵列穿透。第二连续聚合物层施加步骤包括：将具有大约1-2μm的厚度的PVA的第二连续聚合物层喷涂或旋涂至石墨烯-金属双层的金属层的暴露面上。第二不连续聚合物层施加步骤包括：以热量将具有大约25-50μm的厚度的PI、PET或PEN的第二不连续聚合物层压入第二连续聚合物层的暴露面。第二不连续聚合物层被穿过其的穿孔阵列穿透。第一蚀刻步骤包括：使用丙酮的第一蚀刻剂穿过第一不连续聚合物层的穿孔选择性地蚀刻第一连续聚合物层，以再次露出石墨烯层的面。层压步骤包括：通过将石墨烯层的面压入衬底的表面而层压TPU的衬底。衬底的表面可选地包括施加于其上的粘合剂。第二蚀刻步骤包括：使用水的第二蚀刻剂穿过第二不连续聚合物层的穿孔选择性地蚀刻第二连续聚合物层，以再次露出金属层的面。在完成第二蚀刻步骤时，将石墨烯-金属双层转移至衬底。
在一些实施方案中，衬底是导管的导管管件或鲁尔连接器。
还公开了一种将石墨烯层转移至衬底的方法。在一些实施方案中，该方法包括第一连续聚合物层施加步骤；第一不连续聚合物层施加步骤；第二连续聚合物层施加步骤；第二不连续聚合物层施加步骤；第一蚀刻步骤；层压步骤；以及第二蚀刻步骤。第一连续聚合物层施加步骤包括：将第一连续聚合物层施加于石墨烯层的第一暴露面。第一不连续聚合物层施加步骤包括：将第一不连续聚合物层施加于第一连续聚合物层的暴露面，从而形成第一连续聚合物层和第一不连续聚合物层的第一牺牲层。第二连续聚合物层施加步骤包括：将第二连续聚合物层施加于石墨烯层的第二暴露面。第二不连续聚合物层施加步骤包括：将第二不连续聚合物层施加于第二连续聚合物层的暴露面，从而形成第二连续聚合物层和第二不连续聚合物层的第二牺牲层。第一蚀刻步骤包括：使用第一蚀刻剂穿过第一不连续聚合物层选择性地蚀刻第一连续聚合物层，从而去除第一牺牲层并且再次露出石墨烯层的第一面。层压步骤包括：通过将石墨烯层的第一面压入衬底的表面而层压衬底。第二蚀刻步骤包括：使用第二蚀刻剂穿过第二不连续聚合物层选择性地蚀刻第二连续聚合物层，从而去除第二牺牲层并且再次露出石墨烯层的第二面。在完成第二蚀刻步骤时，将石墨烯层转移至衬底。
还公开了一种层压件，在一些实施方案中，该层压件包括包含一个或多个聚合物层的衬底，以及层压在衬底的至少一部分上的石墨烯-金属双层。
在一些实施方案中，衬底具有两个维度。
在一些实施方案中，衬底是包括一个或多个聚合物层的片材。
在一些实施方案中，衬底具有三个维度。
在一些实施方案中，衬底是包括该一个或多个聚合物层的医疗装置或医疗装置的一部分。
在一些实施方案中，衬底是导管的鲁尔连接器。
在一些实施方案中，衬底是导管的导管管件。
在一些实施方案中，石墨烯-金属双层被图案化为一个或多个电子装置。
在一些实施方案中，该一个或多个电子装置包括作为温度传感器的至少一个单一材料石墨烯热电偶。
在一些实施方案中，聚合物是TPU。
在一些实施方案中，层压件还包括在衬底和石墨烯-金属双层之间的粘合剂层。
在一些实施方案中，石墨烯-金属双层包括在石墨烯层上的金属层。
在一些实施方案中，金属层由铜或镍形成。
在一些实施方案中，石墨烯层是单层石墨烯。
在一些实施方案中，石墨烯层是双层石墨烯。
在一些实施方案中，石墨烯层是具有三个或更多个石墨烯层的多层石墨烯。
还公开了一种用于将石墨烯-金属双层转移至衬底的平版堆叠件。在一些实施方案中，平版堆叠件包括石墨烯-金属双层、在石墨烯-金属双层上的第一牺牲层，以及在石墨烯-金属双层下的第二牺牲层。第一牺牲层包括在石墨烯-金属双层的石墨烯层上的第一连续聚合物层，和在第一连续聚合物层上的第一不连续聚合物层。第二牺牲层包括在石墨烯-金属双层的金属层下的第二连续聚合物层，和在第二连续聚合物层下的第二不连续聚合物层。两种不同材料的第一连续聚合物层和第二连续聚合物层在至少两种不同的蚀刻剂之间具有专属的不稳定性。
在一些实施方案中，石墨烯层是单层石墨烯。
在一些实施方案中，石墨烯层是双层石墨烯。
在一些实施方案中，石墨烯层是具有三个或更多个石墨烯层的多层石墨烯。
在一些实施方案中，第一连续聚合物层为大约1-2μm厚。
在一些实施方案中，第一连续聚合物层是PMMA。
在一些实施方案中，第一不连续聚合物层被穿过其的穿孔阵列穿透。穿孔阵列允许至少两种蚀刻剂中的第一蚀刻剂渗透穿过第一不连续聚合物，以选择性地蚀刻第一连续聚合物层。
在一些实施方案中，第一蚀刻剂是丙酮。
在一些实施方案中，第二连续聚合物层为大约1-2μm。
在一些实施方案中，第二连续聚合物层是PVA。
在一些实施方案中，第二不连续聚合物层被穿过其的穿孔阵列穿透。穿孔阵列允许至少两种蚀刻剂中的第二蚀刻剂渗透穿过第二不连续聚合物，以选择性地蚀刻第二连续聚合物层。
在一些实施方案中，第二蚀刻剂是水。
在一些实施方案中，第一不连续聚合物层和第二不连续聚合物层中的每个不连续聚合物层独立地为PI、PET或PEN。
鉴于附图和以下描述，本文提供的概念的这些和其他特征对于本领域技术人员将变得更加明显，该附图和以下描述更详细地描述了这种概念的特定实施方案。
附图说明
图1示出了根据一些实施方案的将石墨烯转移至衬底的方法。
图2示出了根据一些实施方案的作为具有导管管件的导管的一部分的层压件，层压有石墨烯-金属双层。
图3示出了根据一些实施方案的作为具有导管管件的导管的一部分的另一层压件，具有被图案化为电子装置的石墨烯-金属双层。
具体实施方式
在更详细地公开一些特定实施方案之前，应理解，本文公开的特定实施方案不限制本文提供的概念的范围。还应理解，本文公开的特定实施方案可具有这样的特征，其可容易地与特定实施方案分离并且可选地与本文公开的许多其他实施方案中的任何一个的特征组合或替代本文公开的许多其他实施方案中的任何一个的特征。
关于本文使用的术语，还应理解，这些术语是为了描述一些特定的目的，并且这些术语不限制本文提供的概念的范围。序数(例如，第一、第二、第三等)通常用于区分或识别一组特征或步骤中的不同特征或步骤，并且不提供顺序的或数字的限制。例如，“第一”、“第二”和“第三”特征或步骤不需要必须以该顺序出现，并且包括这种特征或步骤的特定实施方案不需要必须限于三个特征或步骤。另外，除非另外指出，否则前述特征或步骤中的任何一个进而可进一步包括一个或多个特征或步骤。为了方便起见，使用诸如“左”、“右”、“顶”、“底”、“前”、“后”等的标记，并且这些标记不是旨在暗示例如任何特定的固定位置，取向或方向。相反，这种标记用于反映例如相对位置，取向或方向。单数形式的“一种”、“一个”和“该”包括复数指代，除非上下文另外清楚地指明。
关于例如导管的“近侧”，“近侧部分”或“近侧区段”，包括当导管用于患者时导管的旨在靠近临床医生的部分或段。同样地，例如导管的“近侧长度”包括当导管用于患者时导管的旨在靠近临床医生的长度。例如，导管的“近端”包括当导管用于患者时导管的旨在靠近临床医生的端部。导管的近侧部分，近侧区段或近侧长度可以包括导管的近端；然而，导管的近侧部分，近侧区段或近侧长度不需要包括导管的近端。即，除非上下文另外建议，否则导管的近侧部分，近侧区段或近侧长度不是导管的末端部分或末端长度。
关于例如导管的“远侧”，“远侧部分”或“远侧区段”，包括当导管用于患者时导管的旨在靠近患者或在患者体内的部分或段。同样地，例如导管的“远侧长度”包括当导管用于患者时导管的旨在靠近患者或在患者体内的长度。例如，导管的“远端”包括当导管用于患者时导管的旨在靠近患者或在患者体内的端部。导管的远侧部分，远侧区段或远侧长度可以包括导管的远端；然而，导管的远侧部分，远侧区段或远侧长度不需要包括导管的远端。即，除非上下文另外建议，否则导管的远侧部分，远侧区段或远侧长度不是导管的末端部分或末端长度。
除非另外定义，否则本文使用的所有技术和科学术语具有与本领域普通技术人员通常理解的相同的含义。
如上所述，CVD已经显示出作为在诸如铜和镍的催化剂上生长石墨烯的可规模化且经济的方法的前景。然而，将这种石墨烯成功地转移至各种衬底上的能力一直是困难的，通常导致石墨烯上的残余金属或金属蚀刻残余物或者石墨烯本身中的缺陷(例如，褶皱或孔洞)。鉴于石墨烯的各种应用，将石墨烯干净地且成功地转移至各种衬底上的能力仍然是重要且活跃的研究领域。因此，需要诸如用于将石墨烯转移至各种衬底的方法的新方法来实现石墨烯的全部潜力。
公开了用于将石墨烯转移至衬底的方法以及与其相关的平版堆叠件和层压件。例如，一种方法包括将石墨烯-金属双层转移至衬底以形成其层压件。该方法可以包括：将第一连续聚合物层施加于石墨烯-金属双层的石墨烯层；将第一不连续聚合物层施加于第一连续聚合物层；将第二连续聚合物层施加于石墨烯-金属双层的金属层；将第二不连续聚合物层施加于第二连续聚合物层；使用第一蚀刻剂穿过第一不连续聚合物层蚀刻第一连续聚合物层；通过将石墨烯层的面压入衬底的表面而层压衬底；使用第二蚀刻剂穿过第二不连续聚合物层蚀刻第二连续聚合物层，从而将石墨烯-金属双层转移至衬底以形成层压件。
图1示出了根据一些实施方案的将石墨烯转移至衬底100的方法。值得注意的是，该方法可以包括从图1所示或以下描述的那些步骤中选择的一个或多个步骤。另外，虽然本文中命名了将石墨烯转移至衬底100的方法的许多可能的步骤，但是应理解，该方法可以包括本文描述了但未命名的步骤。最后，除非另外指出，否则本文命名或描述的将石墨烯转移至衬底100的方法的许多可能步骤中的任何步骤可进而还包括一个或多个步骤(例如，子步骤)。
虽然未示出，但是该方法可以石墨烯生长步骤开始。石墨烯生长步骤包括通过CVD等在金属层104上生长石墨烯层102以形成石墨烯-金属双层106。然而，石墨烯层102生长于其上的金属层104可以与下面阐述的金属层104相同或不同，这取决于是否执行一个或多个附加步骤来有效地交换金属层。例如，在石墨烯生长步骤中，石墨烯层102可生长在作为金属层104的镍或铜层上，并且镍或铜层实际上可以与钯或金层交换，这变成下面阐述的金属层104。也就是说，石墨烯层102生长于其上的金属层104可替代地在一个或多个附加步骤中被整体去除，从而用石墨烯层102单独代替下面阐述的石墨烯-金属双层106。无论如何，当存在时，金属层104可由金、银、钯、铜或镍形成；然而，铜通常优选用于下面描述的一个或多个电子装置。在金属层104上生长的石墨烯层102可以是单层石墨烯、双层石墨烯，或者包括三个或更多个石墨烯层的多层石墨烯。
虽然未示出，但是该方法可以包第一连续聚合物层施加步骤。第一连续聚合物层施加步骤包括：将第一连续聚合物层108(例如，聚甲基丙烯酸甲酯[PMMA])施加于石墨烯-金属双层106的石墨烯层102的暴露面，例如，通过将第一连续聚合物层108喷涂或旋涂至石墨烯层102的暴露面上，直到其为大约1-2μm厚，以形成石墨烯-金属双层106和第一连续聚合物层108的平版堆叠件。值得注意的是，第一连续聚合物层施加步骤能够与图1所示的从石墨烯-金属双层106的相对侧开始的第二连续聚合物层施加步骤(步骤A)区分开。
虽然未示出，但是该方法可以包括第一不连续聚合物层施加步骤，可选地，在第一穿孔步骤之后，以形成第一不连续聚合物层110。第一不连续聚合物层施加步骤包括：将第一不连续聚合物层110(例如，大约25-50μm的聚酰亚胺[PI]、聚对苯二甲酸乙二醇酯[PET]，或聚萘二甲酸乙二醇酯[PEN]，但是独立于第二不连续聚合物层120)施加于第一连续聚合物层108的暴露面，例如，通过以热量将第一不连续聚合物层110压入第一连续聚合物层108的暴露面，以形成石墨烯-金属双层106和第一牺牲层114的平版堆叠件112，其中，第一牺牲层114包括第一连续聚合物层108和第一不连续聚合物层110。在第一不连续聚合物层施加步骤期间施加的压力和温度应足以使石墨烯-金属双层106和第一牺牲层114以足够的完整性结合，以将平版堆叠件112保持在一起用于随后的卷到卷或批处理。值得注意的是，第一不连续聚合物层施加步骤能够与图1所示的从其上具有第一连续聚合物层108的石墨烯-金属双层106的相对侧开始的第二不连续聚合物层施加步骤(步骤B)区分开。
如图所示，该方法可以包括第二连续聚合物层施加步骤(步骤A)。第二连续聚合物层施加步骤包括：将第二连续聚合物层116(例如，聚乙烯醇[PVA])施加于石墨烯-金属双层106的金属层104的暴露面，例如，通过将第二连续聚合物层116喷涂或旋涂至石墨烯层102的暴露面上，直到其为大约1-2μm厚，以形成石墨烯-金属双层106、第一牺牲层114和第二连续聚合物层116的平版堆叠件118。值得注意的是，第一连续聚合物层108和第二连续聚合物层116分别由两种不同的材料制成，例如PMMA和PVA，其在至少两种不同的蚀刻剂(例如下面描述的丙酮和水)之间具有专属的(exclusive)不稳定性。
如图所示，该方法可以包括第二不连续聚合物层施加步骤(步骤B)，可选地，在第二穿孔步骤之后，以形成第二不连续聚合物层120。第二不连续聚合物层施加步骤(步骤B)包括将第二不连续聚合物层120(例如，大约25-50μm的PI、PET或PEN，但是独立于第一不连续聚合物层110)施加于第二连续聚合物层116的暴露面，例如，通过以热量将第二不连续聚合物层120压入第二连续聚合物层116的暴露面，以形成石墨烯-金属双层106、第一牺牲层114和第二牺牲层124的平版堆叠件122，其中，第二牺牲层124包括第二连续聚合物层116和第二不连续聚合物层120。实际上，平版堆叠件122包括石墨烯-金属双层106、石墨烯-金属双层106上的第一牺牲层114，以及石墨烯-金属双层106下的第二牺牲层124。在第二不连续聚合物层施加步骤期间施加的压力和温度应足以使石墨烯-金属双层106和第二牺牲层124以足够的完整性结合，以将平版堆叠件122保持在一起用于随后的卷到卷或批处理。
如图所示，该方法可以包括第一蚀刻步骤(步骤C)。第一蚀刻步骤(步骤C)包括使用第一蚀刻剂(例如，大约40-50℃的丙酮)穿过第一不连续聚合物层110选择性地蚀刻第一连续聚合物层108，从而去除第一牺牲层114并且再次露出石墨烯层102的面以形成石墨烯-金属双层106和第二牺牲层124的平版堆叠件126。值得注意的是，第一不连续聚合物层110对第一蚀刻剂是可渗透的。实际上，第一不连续聚合物层110被规则或不规则的穿孔128的阵列穿孔通过，其多达第一不连续聚合物层110的至少10％、15％、20％、25％、30％、35％、40％、45％或50％。例如，可将第一不连续聚合物层110的多达至少33％在第一不连续聚合物层110中穿孔。穿孔128的阵列允许第一蚀刻剂在第一蚀刻步骤期间渗透穿过第一不连续聚合物层110，以在第二连续聚合物层116或存在的任何其他层上选择性地蚀刻第一连续聚合物层108。
虽然未示出，但是该方法可以包括粘合剂施加步骤。粘合剂施加步骤包括：在下面描述的层压步骤之前将粘合剂130施加于衬底100的表面。值得注意的是，取决于石墨烯层102的面和衬底100的表面之间的表面化学，下面描述的层压件132可以受益于或可以不受益于粘合剂130。
如图所示，该方法可以包括层压步骤(步骤D)。层压步骤(步骤D)包括通过将石墨烯层102的面压入衬底100的表面或其一部分而层压衬底100的至少一部分，可选地，用粘合剂130，以形成衬底100和石墨烯-金属双层106的层压件132，在其上具有平版堆叠件126的剩余部分，即第二牺牲层124。值得注意的是，衬底100可具有二维衬底的两个维度，例如包括一个或多个聚合物的聚合物层134的片材，该聚合物例如是热塑性聚氨酯(TPU)。或者，衬底100可具有用于三维衬底的三个维度，例如包括前述聚合物的该一个或多个聚合物层134的医疗装置(例如，导管、探针、套管、注射器等)。与石墨烯-金属双层106层压的三维衬底或其部分可以是非平面的，例如弯曲的。实际上，三维衬底的与石墨烯-金属双层106层压的部分可以像下面描述的导管139的导管管件140那样弯曲。
如图所示，该方法可以包括第二蚀刻步骤(步骤E)。第二蚀刻步骤(步骤E)包括使用第二蚀刻剂(例如，大约60-80℃的水或去离子水)穿过第二不连续聚合物层120选择性地蚀刻第二连续聚合物层116，从而去除第二牺牲层124并且再次露出金属层104的面，以形成衬底100和石墨烯-金属双层106的层压件136。值得注意的是，第二不连续聚合物层120对第二蚀刻剂是可渗透的。实际上，第二不连续聚合物层120被规则或不规则的穿孔138的阵列穿孔通过，其多达第二不连续聚合物层120的至少10％、15％、20％、25％、30％、35％、40％、45％或50％。例如，可将第二不连续聚合物层120的多达至少33％在第二不连续聚合物层120中穿孔。穿孔138的阵列允许第二蚀刻剂在第二蚀刻步骤期间渗透穿过第二不连续聚合物层120，以在存在的任何其他层上选择性地蚀刻第二连续聚合物层116。
值得注意的是，将石墨烯转移至衬底100的前述方法有利地能够进行大规模生产，例如在卷对卷或批处理中。
在完成上述将石墨烯转移至衬底100的方法的第二蚀刻步骤时，石墨烯-金属双层106成功地转移至衬底100的至少一部分，从而形成层压件136。如上所述，衬底100可以是二维衬底(例如，片材)。由这种二维衬底得到的层压件包括层压在用于二维层压件的衬底100的至少一部分上的石墨烯-金属双层106。如上所述，衬底100可替代地为三维衬底(例如，医疗装置)。由这种三维衬底得到的层压件包括层压在用于三维层压件的衬底100的至少一部分上的石墨烯-金属双层106。
图2和图3示出了根据一些实施方案的作为具有导管管件140的导管139的一部分的层压件136，层压有石墨烯-金属双层106。
如图所示，层压件136包括与石墨烯-金属双层106层压的导管139的一部分。虽然图2所示的与石墨烯-金属双层106层压的导管139的部分至少是导管管件140的近侧部分(直到导管管件140的整体)，但是与石墨烯-金属双层106层压的导管139的部分可以另外地或替代地是毂状件142、一个或多个延伸腿144，或者一个或多个鲁尔连接器146。如图3所示，导管管件140可有利地层压在至少其远侧部分中，以包括一个或多个电子装置。实际上，石墨烯-金属双层106可在层压步骤之前或之后在一个或多个图案化步骤中被图案化，该图案化步骤进而可以包括各种掩蔽和蚀刻步骤，以产生一个或多个电子装置。该一个或多个电子装置可以包括作为温度传感器的至少一个单一材料石墨烯热电偶148。这种热电偶可类似于在以下文献中描述的：Harzheim,A.,F.,Gotsmann,B.,van der Zant,H.,&Gehring,P.(2020).Single-Material Graphene Thermocouples.AdvancedFunctional Materials,30(22),2000574，热电偶148包括：例如图案化为较窄腿150和较宽腿152的石墨烯层102，其具有不同的塞贝克系数，以其之间的热电偶结而耦合在一起；以及图案化为电触点154和从其延伸的引线的金属层104。
虽然本文已经公开了一些特定实施方案，并且虽然已经相当详细地公开了特定实施方案，但是这些特定实施方案并非旨在限制本文所提供的概念的范围。本领域普通技术人员可以想到另外的适应和/或修改，并且在更广泛的方面中，这些适应和/或修改也被涵盖。因此，在不脱离本文提供的概念的范围的情况下，可以对本文公开的特定实施方案作出变更。

Claims (52)

1.一种将石墨烯-金属双层转移至衬底的方法，其特征在于，包括：
将第一连续聚合物层施加于所述石墨烯-金属双层的石墨烯层的暴露面；
将第一不连续聚合物层施加于所述第一连续聚合物层的暴露面，从而形成所述第一连续聚合物层和所述第一不连续聚合物层的第一牺牲层；
将第二连续聚合物层施加于所述石墨烯-金属双层的金属层的暴露面；
将第二不连续聚合物层施加于所述第二连续聚合物层的暴露面，从而形成所述第二连续聚合物层和所述第二不连续聚合物层的第二牺牲层；
使用第一蚀刻剂，穿过所述第一不连续聚合物层，选择性地蚀刻所述第一连续聚合物层，从而去除所述第一牺牲层并且再次露出所述石墨烯层的所述面；
通过将所述石墨烯层的所述面压入所述衬底的表面而层压所述衬底；和
使用第二蚀刻剂，穿过所述第二不连续聚合物层，选择性地蚀刻所述第二连续聚合物层，从而去除所述第二牺牲层，再次露出所述金属层的所述面，并且将所述石墨烯-金属双层转移至所述衬底。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述石墨烯层是单层石墨烯。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述石墨烯层是双层石墨烯。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述石墨烯层是具有三个或更多个石墨烯层的多层石墨烯。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述第一连续聚合物层施加于所述石墨烯层的暴露面包括：将所述第一连续聚合物层喷涂或旋涂至所述石墨烯层的暴露面上。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在将所述第一连续聚合物层施加于所述石墨烯层的暴露面之后，所述第一连续聚合物层为大约1-2μm厚。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一连续聚合物层是聚甲基丙烯酸甲酯。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述第一不连续聚合物层施加于所述第一连续聚合物层的暴露面包括：以热量将所述第一不连续聚合物层压入所述第一连续聚合物层的暴露面。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一不连续聚合物层被穿过其的穿孔阵列穿透，从而允许所述第一蚀刻剂在选择性地蚀刻所述第一连续聚合物层期间渗透穿过所述第一不连续聚合物层。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述第二连续聚合物层施加于所述金属层的暴露面包括：将所述第二连续聚合物层喷涂或旋涂至所述金属层的暴露面上。
11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在将所述第二连续聚合物层施加于所述金属层的暴露面之后，所述第二连续聚合物层为大约1-2μm厚。
12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二连续聚合物层是聚乙烯醇。
13.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述第二不连续聚合物层施加于所述第二连续聚合物层的暴露面包括：以热量将所述第二不连续聚合物层压入所述第二连续聚合物层的暴露面。
14.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二不连续聚合物层被穿过其的穿孔阵列穿透，从而允许所述第二蚀刻剂在选择性地蚀刻所述第二连续聚合物层期间渗透穿过所述第二不连续聚合物层。
15.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一不连续聚合物层和所述第二不连续聚合物层中的每个不连续聚合物层独立地为聚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚萘二甲酸乙二醇酯。
16.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一蚀刻剂是丙酮。
17.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：在层压所述衬底之前，将粘合剂施加于所述衬底的所述表面。
18.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述衬底是导管的导管管件或鲁尔连接器。
19.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述衬底是热塑性聚氨酯。
20.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二蚀刻剂是水。
21.一种将石墨烯-金属双层转移至衬底的方法，其特征在于，包括：
将厚度为大约1-2μm的聚甲基丙烯酸甲酯的第一连续聚合物层喷涂或旋涂至所述石墨烯-金属双层的单层石墨烯、双层石墨烯或更多层石墨烯的石墨烯层的暴露面上；
以热量将厚度为大约25-50μm的聚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚萘二甲酸乙二醇酯的第一不连续聚合物层压入所述第一连续聚合物层的暴露面，所述第一不连续聚合物层被穿过其的穿孔阵列穿透；
将厚度为大约1-2μm的聚乙烯醇的第二连续聚合物层喷涂或旋涂至所述石墨烯-金属双层的金属层的暴露面上；
以热量将厚度为大约25-50μm的聚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚萘二甲酸乙二醇酯的第二不连续聚合物层压入所述第二连续聚合物层的暴露面，所述第二不连续聚合物层被穿过其的穿孔阵列穿透；
使用丙酮的第一蚀刻剂，穿过所述第一不连续聚合物层的穿孔，选择性地蚀刻所述第一连续聚合物层，以再次露出所述石墨烯层的所述面；
通过将所述石墨烯层的所述面压入所述衬底的表面而层压热塑性聚氨酯的衬底，所述衬底的所述表面可选地包括施加于其上的粘合剂；和
使用水的第二蚀刻剂，穿过所述第二不连续聚合物层的穿孔，选择性地蚀刻所述第二连续聚合物层，以再次露出所述金属层的所述面，从而将所述石墨烯-金属双层转移至所述衬底。
22.根据权利要求21所述的方法，其特征在于，所述衬底是导管的导管管件或鲁尔连接器。
23.一种将石墨烯层转移至衬底的方法，其特征在于，包括：
将第一连续聚合物层施加于所述石墨烯层的第一暴露面；
将第一不连续聚合物层施加于所述第一连续聚合物层的暴露面，从而形成所述第一连续聚合物层和所述第一不连续聚合物层的第一牺牲层；
将第二连续聚合物层施加于所述石墨烯层的第二暴露面；
将第二不连续聚合物层施加于所述第二连续聚合物层的暴露面，从而形成所述第二连续聚合物层和所述第二不连续聚合物层的第二牺牲层；
使用第一蚀刻剂，穿过所述第一不连续聚合物层，选择性地蚀刻所述第一连续聚合物层，从而去除所述第一牺牲层并且再次露出所述石墨烯层的所述第一面；
通过将所述石墨烯层的所述第一面压入所述衬底的表面而层压所述衬底；和
使用第二蚀刻剂，穿过所述第二不连续聚合物层，选择性地蚀刻所述第二连续聚合物层，从而去除所述第二牺牲层，再次露出所述石墨烯层的所述第二面，并且将所述石墨烯层转移至所述衬底。
24.一种层压件，其特征在于，包括：
衬底，其包括一个或多个聚合物层；和
石墨烯-金属双层，其层压在所述衬底的至少一部分上。
25.根据权利要求24所述的层压件，其特征在于，所述衬底具有两个维度。
26.根据权利要求24所述的层压件，其特征在于，所述衬底是包括所述一个或多个聚合物层的片材。
27.根据权利要求24所述的层压件，其特征在于，所述衬底具有三个维度。
28.根据权利要求24所述的层压件，其特征在于，所述衬底是包括所述一个或多个聚合物层的医疗装置或所述医疗装置的一部分。
29.根据权利要求28所述的层压件，其特征在于，所述衬底是导管的鲁尔连接器。
30.根据权利要求28所述的层压件，其特征在于，所述衬底是导管的导管管件。
31.根据权利要求28所述的层压件，其特征在于，所述石墨烯-金属双层被图案化为一个或多个电子装置。
32.根据权利要求31所述的层压件，其特征在于，所述一个或多个电子装置包括作为温度传感器的至少一个单一材料石墨烯热电偶。
33.根据权利要求24所述的层压件，其特征在于，所述聚合物是热塑性聚氨酯。
34.根据权利要求24所述的层压件，其特征在于，还包括在所述衬底与所述石墨烯-金属双层之间的粘合剂层。
35.根据权利要求24所述的层压件，其特征在于，所述石墨烯-金属双层包括在石墨烯层上的金属层。
36.根据权利要求35所述的层压件，其特征在于，所述金属层由铜或镍形成。
37.根据权利要求35所述的层压件，其特征在于，所述石墨烯层是单层石墨烯。
38.根据权利要求35所述的层压件，其特征在于，所述石墨烯层是双层石墨烯。
39.根据权利要求35所述的层压件，其特征在于，所述石墨烯层是具有三个或更多个石墨烯层的多层石墨烯。
40.一种用于将石墨烯-金属双层转移至衬底的平版堆叠件，其特征在于，包括：
石墨烯-金属双层；
第一牺牲层，其位于所述石墨烯-金属双层上，所述第一牺牲层包括：
第一连续聚合物层，其位于所述石墨烯-金属双层的石墨烯层上；和
第一不连续聚合物层，其位于所述第一连续聚合物层上；和第二牺牲层，其位于所述石墨烯-金属双层下，所述第二牺牲层包括：
第二连续聚合物层，其位于所述石墨烯-金属双层的金属层下，两种不同材料的所述第一连续聚合物层和所述第二连续聚合物层在至少两种不同的蚀刻剂之间具有专属的不稳定性；和
第二不连续聚合物层，其位于所述第二连续聚合物层下。
41.根据权利要求40所述的平版堆叠件，其特征在于，所述石墨烯层是单层石墨烯。
42.根据权利要求40所述的平版堆叠件，其特征在于，所述石墨烯层是双层石墨烯。
43.根据权利要求40所述的平版堆叠件，其特征在于，所述石墨烯层是具有三个或更多个石墨烯层的多层石墨烯。
44.根据权利要求40所述的平版堆叠件，其特征在于，所述第一连续聚合物层为大约1-2μm厚。
45.根据权利要求40所述的平版堆叠件，其特征在于，所述第一连续聚合物层是聚甲基丙烯酸甲酯。
46.根据权利要求40所述的平版堆叠件，其特征在于，所述第一不连续聚合物层被穿过其的穿孔阵列穿透，从而允许所述至少两种蚀刻剂中的第一蚀刻剂渗透穿过所述第一不连续聚合物，以便选择性地蚀刻所述第一连续聚合物层。
47.根据权利要求46所述的平版堆叠件，其特征在于，所述第一蚀刻剂是丙酮。
48.根据权利要求40所述的平版堆叠件，其特征在于，所述第二连续聚合物层为大约1-2μm。
49.根据权利要求40所述的平版堆叠件，其特征在于，所述第二连续聚合物层是聚乙烯醇。
50.根据权利要求40所述的平版堆叠件，其特征在于，所述第二不连续聚合物层被穿过其的穿孔阵列穿透，从而允许所述至少两种蚀刻剂中的第二蚀刻剂渗透穿过所述第二不连续聚合物，以便选择性地蚀刻所述第二连续聚合物层。
51.根据权利要求50所述的平版堆叠件，其特征在于，所述第二蚀刻剂是水。
52.根据权利要求40所述的平版堆叠件，其特征在于，所述第一不连续聚合物层和所述第二不连续聚合物层中的每个不连续聚合物层独立地为聚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚萘二甲酸乙二醇酯。
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SG11201600665XA (en) * 2013-08-05 2016-02-26 Univ Singapore Method to transfer two dimensional film grown on metal-coated wafer to the wafer itself in a face-to-face manner
EP4024437A1 (en) * 2014-06-20 2022-07-06 The Regents of the University of California Method for the fabrication and transfer of graphene
US20170338312A1 (en) * 2014-11-04 2017-11-23 Sabic Global Technologies B.V. Direct transfer of multiple graphene layers onto multiple target substrates
CN108137390A (zh) * 2015-09-01 2018-06-08 康宁公司 用于转移石墨烯膜和包含石墨烯膜的基底的方法
US9892821B2 (en) * 2016-01-04 2018-02-13 Samsung Electronics Co., Ltd. Electrical conductors and electronic devices including the same

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