本申請涉及材料制備領(lǐng)域，特別是涉及一種二維材料及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、目前，在制備石墨烯或石墨薄膜時，可以利用金屬襯底在高溫下的高溶碳量而降溫時析出碳，以及在高溫下固態(tài)二維材料生長源中的碳原子從固態(tài)二維材料生長源上通過等溫溶解擴散在金屬表面不斷生成石墨的原理，在高溶碳金屬襯底上生長出石墨烯或石墨薄膜。

2、由于金屬襯底和石墨的熱膨脹系數(shù)存在較大差異，導(dǎo)致降至常溫的薄膜表面出現(xiàn)明顯的褶皺，其本質(zhì)原因是金屬的高熱膨脹系數(shù)使其在高溫下產(chǎn)生相對石墨較大的延展而降溫后金屬收縮更多，進而使其上生長的薄膜產(chǎn)生明顯褶皺，褶皺的存在嚴重限制了金屬襯底上生長石墨的性質(zhì)和應(yīng)用場景。另外，在很多應(yīng)用場景中需要單獨使用石墨烯或石墨薄膜而無需金屬襯底，采用低溫下濕法腐蝕去除金屬襯底并不能消除褶皺。

3、因此，如何解決上述技術(shù)問題應(yīng)是本領(lǐng)域技術(shù)人員重點關(guān)注的。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本申請的目的是提供一種二維材料及其制備方法，以得到單獨的、沒有褶皺的二維材料。

2、為解決上述技術(shù)問題，本申請?zhí)峁┮环N二維材料制備方法，包括：

3、準備處于目標溫度范圍的待處理樣品部件；所述待處理樣品部件包括金屬襯底和二維材料，所述二維材料位于所述金屬襯底的表面，所述目標溫度范圍為所述二維材料在所述金屬襯底上無褶皺時的溫度；

4、在所述目標溫度范圍下去除所述金屬襯底，得到無褶皺的所述二維材料。

5、可選的，準備處于目標溫度范圍的待處理樣品部件包括：

6、將所述金屬襯底置于固態(tài)二維材料生長源的表面；

7、在保護氣體下，加熱所述金屬襯底和所述固態(tài)二維材料生長源至所述目標溫度范圍，以在所述金屬襯底背離所述固態(tài)二維材料生長源的表面生長所述二維材料，得到所述待處理樣品部件。

8、可選的，準備處于目標溫度范圍的待處理樣品部件包括：

9、將二維材料通過氣體二維材料生長源在目標溫度范圍內(nèi)由金屬襯底催化生長在金屬襯底上。

10、可選的，準備處于目標溫度范圍的待處理樣品部件包括：

11、獲得預(yù)制樣品部件；所述預(yù)制樣品部件包括所述金屬襯底和所述二維材料，所述二維材料存在褶皺；

12、在保護氣體下，加熱所述預(yù)制樣品部件，以使所述二維材料為平整的二維材料，得到所述待處理樣品部件。

13、可選的，所述保護氣體包括還原性氣體。

14、可選的，還包括：

15、在保護氣體下降低至常溫，并將所述二維材料從制備設(shè)備中取出。

16、可選的，所述金屬襯底為表面平整的具有催化活性且熔點和溶碳量較高的金屬薄片。

17、可選的，在所述目標溫度范圍下去除所述金屬襯底包括：

18、將制備設(shè)備中的還原性氣體完全去除；

19、通入反應(yīng)氣體，所述反應(yīng)氣體與所述金屬襯底反應(yīng)，將所述金屬襯底完全刻蝕。

20、可選的，所述反應(yīng)氣體包括氯氣、溴氣、氯化氫、溴化氫、含氟氣體中的至少一種。

21、可選的，所述反應(yīng)氣體包括氯氣和氬氣。

22、本申請還提供一種二維材料，所述二維材料采用上述任一種所述的二維材料制備方法制得。

23、本申請所提供的一種二維材料制備方法，包括：準備處于目標溫度范圍的待處理樣品部件；所述待處理樣品部件包括金屬襯底和二維材料，所述二維材料位于所述金屬襯底的表面，所述目標溫度范圍為所述二維材料在所述金屬襯底上無褶皺時的溫度；在所述目標溫度范圍下去除所述金屬襯底，得到無褶皺的所述二維材料。

24、可見，本申請中在制備二維材料時，獲得待處理樣品部件，待處理樣品部件處于目標溫度范圍下，該目標溫度范圍下二維材料是沒有褶皺的，然后繼續(xù)在該目標溫度范圍下將金屬襯底去除。本申請不僅可以將金屬襯底去除，得到單獨的二維材料，而且，金屬襯底去除過程是在目標溫度范圍下進行的，避免了降溫后金屬襯底與二維材料熱膨脹系數(shù)差異產(chǎn)生的褶皺，得到?jīng)]有褶皺的二維材料。

25、此外，本申請還提供一種具有上述優(yōu)點的二維材料。

技術(shù)特征：

1.一種二維材料制備方法，其特征在于，包括：

2.如權(quán)利要求1所述的二維材料制備方法，其特征在于，準備處于目標溫度范圍的待處理樣品部件包括：

3.如權(quán)利要求1所述的二維材料制備方法，其特征在于，準備處于目標溫度范圍的待處理樣品部件包括：

4.如權(quán)利要求1所述的二維材料制備方法，其特征在于，準備處于目標溫度范圍的待處理樣品部件包括：

5.如權(quán)利要求2所述的二維材料制備方法，其特征在于，所述保護氣體包括還原性氣體。

6.如權(quán)利要求1所述的二維材料制備方法，其特征在于，還包括：

7.如權(quán)利要求1所述的二維材料制備方法，其特征在于，所述金屬襯底為表面平整的具有催化活性且熔點和溶碳量較高的金屬薄片。

8.如權(quán)利要求1至7任一項所述的二維材料制備方法，其特征在于，在所述目標溫度范圍下去除所述金屬襯底包括：

9.如權(quán)利要求8所述的二維材料制備方法，其特征在于，所述反應(yīng)氣體包括氯氣、溴氣、氯化氫、溴化氫、含氟氣體中的至少一種。

10.如權(quán)利要求9所述的二維材料制備方法，其特征在于，所述反應(yīng)氣體包括氯氣和氬氣。

11.一種二維材料，其特征在于，所述二維材料采用如權(quán)利要求1至10任一項所述的二維材料制備方法制得。

技術(shù)總結(jié)
本申請涉及材料制備領(lǐng)域，公開了一種二維材料及其制備方法，包括：準備處于目標溫度范圍的待處理樣品部件；待處理樣品部件包括金屬襯底和二維材料，二維材料位于金屬襯底的表面，目標溫度范圍為二維材料在金屬襯底上無褶皺時的溫度；在目標溫度范圍下去除金屬襯底，得到無褶皺的二維材料。本申請中在制備二維材料時，獲得待處理樣品部件，待處理樣品部件處于目標溫度范圍下，該目標溫度范圍下二維材料是沒有褶皺的，然后繼續(xù)在該目標溫度范圍下將金屬襯底去除。不僅可以得到單獨的二維材料，而且，金屬襯底去除過程是在目標溫度范圍下進行的，避免了降溫后金屬襯底與二維材料熱膨脹系數(shù)差異產(chǎn)生的褶皺，得到?jīng)]有褶皺的二維材料。

技術(shù)研發(fā)人員：李廣亮,胡國鋒
受保護的技術(shù)使用者：深圳清力技術(shù)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15