常见问题

铜基石墨烯 具有PMMA涂层的铜基石墨烯 基底上的石墨烯 TEM栅格
器件制造和电学表征 氧化石墨烯 还原的氧化石墨烯

铜基石墨烯(铜基CVD石墨烯)

  • 问:铜箔背面的石墨烯是否去除?

    答:没有。在进行转移之前,应当去处铜背面石墨烯层,可以选择氧等离子体、反应离子蚀刻(RIE)或化学反应物如稀释的硝酸等多种方法处理去除。

  • 问:铜箔的主要取向是什么?

    答:铜箔的主要取向是(100)

  • 问:铜基CVD石墨烯薄样品应如何储存?

    答:我们建议将样品保存在真空或惰性气氛下,以避免铜氧化。

具有PMMA涂层的铜基石墨烯(具有PMMA涂层的铜基CVD石墨烯)

  • 问:如何去除PMMA层?

    答:PMMA可以使用有机溶剂或热处理来去除。我们的标准流程是溶剂法去除PMMA:将样品先后放入丙酮和异丙醇溶剂中各浸泡30分钟,然后用氮气枪吹干。应避免使用超声波清洗,以防止石墨烯薄膜剥离。热处理可以作为一种替代方法使用:在惰性气氛450ºC下进行退火处理。热处理留下的PMMA残基量少,而样品拉曼光谱会由于热处理过程和聚合物的聚合作用产生的应变而改变, 但不影响石墨烯的电学性能。

  • 问:如何转移具有PMMA涂层的铜基石墨烯?

    答:通过湿法处理转移石墨烯。 石墨烯受到聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)牺牲层的保护,利用氯化铁溶液蚀刻铜基底。 蚀刻完成后,清洗并转移石墨烯到您的基底上。 最后,使用有机溶剂(丙酮和异丙醇)去除PMMA层。

  • 问:PMMA层有多厚?

    答:厚度大约为60纳米。

  • 问:能否提供仅带有PMMA涂层的石墨烯而不含有铜基底?

    答:我们不能提供此类商品, PMMA仅能用作石墨烯转移的保护涂层。

基底上的石墨烯(二氧化硅/硅-石英-PET-PEN基底CVD石墨烯)

  • 问:当收到石墨烯样品时是否需要额外清洗?

    答:通常不需要进行额外清洗,直接使用我们的石墨烯样品就可获得良好的电学性能。 如果需要额外清洗,可使用"热退火"方法。建议在惰性气氛下350-400℃范围内退火30分钟,退火的具体温度和时间也决于所使用的退火炉。

  • 问:如果石墨烯已经转移到基底晶圆,如何将样品切割成多个小样品?)

    答:必须利用干法来完成。 两种选择:1)使用金刚石笔进行切割,但由于硅晶圆的分离,样品边缘会有少量石墨烯碎片; 2)为避免有碎片,可以在切割前在石墨烯上涂上一层保护层,例如PMMA,利用金刚石笔切割后再用溶剂去除PMMA层。我们可以为您提供已带有PMMA层的样品。

  • 问:二氧化硅基底上的石墨烯膜的掺杂情况如何?狄拉克电压是多少?

    答:二氧化硅基底上的石墨烯为p型掺杂,载流子浓度大约为1013 cm-2。热退火处理可讲掺杂至少降低一个数量级的,降低狄拉克电压至40-80 V。另一替代方法是在石墨烯层上的添加钝化层,阻止水分子插入基底与石墨烯膜之间。

TEM栅格(TEM栅格基底CVD石墨烯)

  • 问:TEM基底能够承受X射线或500K的温度吗?

    答:TEM基底在真空下可以承受X射线和500K的温度。

  • 问:TEM栅格的厚度是多少,构成是什么?

    答:我们的标准产品是多孔碳膜(Quantifoil)金TEM栅格,碳膜孔的尺寸为2微米,总厚度大约为12微米。

  • 问:能否提供其它类型TEM基底的单层石墨烯,不同于Graphenea公司网站上呈现的产品?

    答:我们的标准TEM悬浮单层石墨烯样品是基于2微米的孔径的TEM基底。 您可以提供TEM基底,我们将单层石墨烯转移到您的TEM基底,并保证良好的覆盖率(TEM孔径不超过7微米)。对于更大孔径的TEM(不超过40微米),我们也可以进行转移操作,但石墨烯覆盖率会随孔径增大而相应减小。

  • 问:石墨烯是否干净?

    答:标准石墨烯薄膜含有大约10 at.%(原子百分比)的残基。利用退火处理能获得更干净的石墨烯膜。

器件制造和电学表征

  • 问:石墨烯如何添加电接触层?

    答:石墨烯可通过金属喷镀添加接触层。最常用的接触层为钛/金、铬/金和镍,与其他金属相比它们具有相对较低的接触电阻。侧面接触可以获得更好金属与石墨烯膜耦合,达到最低接触电阻。添加接触层后,退火处理可进一步减小接触电阻。退火处理可在真空或惰性气氛下的进行热退火,也可采用较大电流(108 A/cm2)脉冲注入退火。

  • 问:在光刻过程中如何避免聚合物残留?

    答:光刻前,在石墨烯上覆盖一层铝薄层(2-3纳米)可以避免聚合残留污染。光刻完成后,铝薄层可利用显影剂(如MF-319显影剂)去除。

  • 问:如何避免石墨烯丛基底剥离?

    答:我们强烈推荐在湿度低于40%的环境下进行器件制造(特别是显影步骤),以避免石墨烯的剥离。此外,在器件制造前进行热退火(惰性气氛下,300ºC,9小时)处理也会有所帮助。在使用TMAH类溶剂时,用水进行稀释也可消除剥离。在具体使用AZ显影剂时,我们建议AZ:水比例为1:3,同时优化显影时间。

氧化石墨烯

  • 问:氧化石墨烯是否已纯化或仍含有某些金属离子?

    答:氧化石墨烯已被充分清洗,金属离子含量低至百万分率(PPM)。

  • 问:GO的横向尺寸是多少

    答:GO是多分散材料,平均尺寸为15微米大小,激光衍射测量结果显示如下:

    - D90 29.05 - 32.9微米
    - D50 14.30 - 16.6微米
    - D10 5.90 - 6.63微米

  • 问:GO的表面面积是多少?

    答:分散液形式的GO样品表面积无法测量,因为大多数情况下GO样品需要被干燥而干燥去水时GO会团聚。分散形式的GO 所有表面暴露水中,表面积非常高。 在稀释分散时,GO薄片为单层(AFM测量厚度为2纳米)。

  • 问:如何控制GO薄片大小?

    答:一般来说,对分散液声超声处理越少,薄片尺寸越大。

  • 问:Graphenea的GO样品是单层吗?

    A:我们的标准分散液为4毫克/毫升浓度。 GO薄片在该浓度时倾向于堆积。因此为了得到单层薄片,推荐将其稀释至0.5毫克/毫升,并进一步进行超声处理。 处理之后的样品,能够达到超过95%的单层含量。

  • 问:GO的浓度和pH值

    答:由于GO表面含有酸性官能团,因此GO分散液固有为酸性,但酸度并不代表GO的纯度。 酸度更取决于GO的浓度。 浓度越高酸度越大。

  • 问:为什么GO分散在水中? 我能购买分散在其他溶剂中的GO样品吗?

    答:我们的GO分散在水中,是因为它非常稳定,不需要表面活性剂。 GO含有大量羟基、羧基和环氧基团等官能化,使得GO具有高度亲水性,但也部分丧失了sp2杂化性,使其绝缘。 为了恢复GO导电性,必须加以还原处理(氧化还原石墨烯)。 我们可以使用其他溶剂分散GO样品,请与我们联系了解更多有关信息。

  • 问:分散剂中的氧化石墨烯的尺寸范围是多少?

    答:薄片平均尺寸从纳米至10微米

  • 问:表面活性剂是否加入GO分散剂内?

    答:氧化石墨烯含有氧官能团(羟基、羧基和环氧基团),使得水分散剂非常稳定,不需要表面活性剂。

  • 问 -加热时,氧化石墨烯粉末会有何表现?

    答 - 干燥的GO由含氧官能团GO薄片以及插层水构成。 当该材料急速加热(> 5°/分钟),温度在150-180ºC之间时,气体(水分)释放速度非常快,这使得GO材料的体积显著增加,似乎出现“爆炸”。 然而,在缓慢加热材料(2º/分钟)时此现象不会发生,气体(水分)被缓慢释放,GO不会出现体积增大。

还原的氧化石墨烯

  • 问:为什么不提供水分散剂形式的rGO样品?

    答:rGO样品在GO化学还原后获得。 作为还原的结果,rGO 的sp2杂化及导电率被恢复。 在还原过程中,部分官能团也会丧失,使得rGO具有疏水性。 为了让rGO在水中分散,必须加入表面活性剂。 rGO可以在NMP或DMF溶液中低浓度分散。*

  • 问:rGO样品包含什么类型的官能团,各种官能团的浓度是多少”

    答:在rGO样品中,大部分的官能团已经被还原。 虽然已有一些研究工作针对此问题,但有关GO和rGO的结构信息仍然不足和不明确。在XPS数据中观察到,C-C成键量显著增加,而C-O成键减少,同时羰基减少。 但没有关于rGO官能团的含量的准确数据,只能确定部分羧基、环氧基和羟基仍然存在。

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