改变双层石墨烯耦合性的方法及双层石墨烯与相关技术

本技术公开了一种改变双层石墨烯耦合性的方法及双层石墨烯，涉及石墨烯技术领域。本技术的改变双层石墨烯耦合性的方法包括以下步骤：提供石墨烯样品和衬底，所述石墨烯样品为双层石墨烯，将所述石墨烯样品转移至所述衬底上，形成结合体；将所述结合体放入装有溶剂的密闭容器中加热至预设温度，并保持预设时间，其中所述结合体在所述密闭容器中的位置高于所述溶剂的液面；降温处理，即得目标石墨烯产物。本技术解决了现有技术中制备不同堆垛关系的双层石墨烯存在的步骤多、工艺复杂的问题，相对于现有技术，本技术的制备方法更加简单，且能够显著改变双层石墨烯的耦合性。

权利要求书

1.一种改变双层石墨烯耦合性的方法，其特征在于，包括以下步骤：

提供石墨烯样品和衬底，所述石墨烯样品为双层石墨烯，将所述石墨烯样品转移至所述衬底上，形成结合体；

将所述结合体放入装有溶剂的密闭容器中加热至预设温度，并保持预设时间，其中所述结合体在所述密闭容器中的位置高于所述溶剂的液面；

降温处理，即得目标石墨烯产物。

2.根据权利要求1所述的改变双层石墨烯耦合性的方法，其特征在于，将所述结合体放入装有溶剂的密闭容器中加热的条件包括：所述预设温度为50-250℃。

3.根据权利要求1所述的改变双层石墨烯耦合性的方法，其特征在于，将所述结合体放入装有溶剂的密闭容器中加热至预设温度时，所述密闭容器中的压力为150-2000kPa。

4.根据权利要求1所述的改变双层石墨烯耦合性的方法，其特征在于，将所述结合体放入装有溶剂的密闭容器中加热的条件包括：所述预设时间不大于100小时。

5.根据权利要求1所述的改变双层石墨烯耦合性的方法，其特征在于，所述石墨烯样品为连续石墨烯膜。

6.根据权利要求1所述的改变双层石墨烯耦合性的方法，其特征在于，所述石墨烯样品为分立晶畴石墨烯膜。

7.根据权利要求1所述的改变双层石墨烯耦合性的方法，其特征在于，所述溶剂包括去离子水、乙醇、丙酮中的一种或多种。

8.根据权利要求1所述的改变双层石墨烯耦合性的方法，其特征在于，所述衬底不与所述溶剂发生化学反应。

9.根据权利要求8所述的改变双层石墨烯耦合性的方法，其特征在于，所述衬底为云母、三氧化二铝片、硅片中的任意一种。

10.一种双层石墨烯，其特征在于，采用权利要求1-9中任一项所述的改变双层石墨烯耦合性的方法制备。

技术说明书

一种改变双层石墨烯耦合性的方法及双层石墨烯

技术领域

本技术涉及石墨烯技术领域，尤其涉及一种改变双层石墨烯耦合性的方法及采用该改变双层石墨烯耦合性的方法制备的双层石墨烯。

背景技术

石墨烯具有优良的电学性能和光学性能，因此被期待可用来发展更薄、导电速度更快的新一代电子元件、晶体管和光电器件。双层石墨烯是由两层碳原子层组成，由于原子层间的耦合作用，能带结构将出现带隙，使石墨烯在光电子领域有着广泛的应用前景。具有不同堆叠方向的双层石墨烯，由于其独特的电子、光学和机械性能而具有相当大的应用潜力。例

如，AB堆叠的双层石墨烯(60°叠层取向角)由于具有可调节的带结构和高迁移率，已经被应用于隧道场效应晶体管、高开关比数字晶体管、可调节激光二极管和红外激光探测器等器件的制备中。此外，现有研究表明，双层石墨烯具有类似于莫特(Mott)绝缘体的性质，可用于进一步研究高临界温度超导体。

为了得到AB堆叠或强耦合的双层石墨烯，通常采用化学气相沉积法直接生长和多次转移的方法。然而，前者不可避免地存在着堆叠方向不一致的问题；后者则存在技术难度大，工艺复杂的缺陷。为了解决这个难题，现有技术中，有一种方法是利用带有耐磨尖端的原子力显微镜，以及一个含有亲水区和疏水区的特定衬底来折叠单层石墨烯。另有一种方法是通过两次转移石墨烯，并高温退火的方法得到AB堆垛或强耦合的双层石墨烯。但是这些方法均存在步骤多、工艺复杂的缺点，因此，有必要提供一种新的改变双层石墨烯耦合性的方法，以解决上述技术问题。

技术内容

本技术的目的在于提供一种改变双层石墨烯耦合性的方法及双层石墨烯，用以克服现有技术中的改变双层石墨烯耦合性的方法存在的步骤多、工艺复杂的技术问题。

本技术是通过以下技术方案实现的：

本技术提供一种改变双层石墨烯耦合性的方法，包括以下步骤：

提供石墨烯样品和衬底，所述石墨烯样品为双层石墨烯，将所述石墨烯样品转移至所述衬底上，形成结合体；

将所述结合体放入装有溶剂的密闭容器中加热至预设温度，并保持预设时间，其中所述结合体在所述密闭容器中的位置高于所述溶剂的液面；

降温处理，即得目标石墨烯产物。

进一步地，将所述结合体放入装有溶剂的密闭容器中加热的条件包括：所述预设温度为50-250℃。

进一步地，将所述结合体放入装有溶剂的密闭容器中加热至预设温度时，所述密闭容器中的压力为150-2000kPa。

进一步地，将所述结合体放入装有溶剂的密闭容器中加热的条件包括：所述预设时间不大于100小时。

进一步地，所述石墨烯样品为连续石墨烯膜。

进一步地，所述石墨烯样品为分立晶畴石墨烯膜。

进一步地，所述溶剂包括去离子水、乙醇、丙酮中的一种或多种。

进一步地，所述衬底不与所述溶剂发生化学反应。

进一步地，所述衬底为云母、三氧化二铝片、硅片中的任意一种。

相应地，本技术提供一种双层石墨烯，所述双层石墨烯采用上述的改变双层石墨烯耦合性的方法制备。

实施本技术，具有如下有益效果：

本技术的改变双层石墨烯耦合性的方法及双层石墨烯，通过将双层石墨烯样品转移至衬底上形成结合体，并将该结合体置于高温高压容器中加热，从而制备出具有较强耦合性的双层石墨烯，本技术解决了现有技术中制备不同堆垛关系的双层石墨烯比较困难的问题，相对于现有技术，本技术的改变双层石墨烯耦合性方法，制备方法更加简单，且能够显著改变双层石墨烯的耦合性。

附图说明

为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案和优点，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。

图1是本技术的改变双层石墨烯耦合性方法的流程示意图；

图2是本技术的改变双层石墨烯耦合性方法的装置示意图；

图3是本技术实施例1的石墨烯样品处理前后的拉曼mapping谱图；

图4是本技术实施例2的石墨烯样品处理前后的拉曼mapping谱图；

图5是本技术实施例3的石墨烯样品处理前后的拉曼mapping谱图。