技术特征：
1.一种石墨烯功能化硅基探针的制备方法，其特征在于，包括：1)先在硅基探针上镀碳，形成碳层；再在所述碳层上镀金属，形成金属镀层；2)将步骤1)处理的硅基探针浸没于1-丁基-3-甲基咪唑醋酸盐离子液体中；在所述金属元素的催化作用下，硅基探针表面发生碳化反应形成金属碳化物壳层结构；3)将步骤2)处理的硅基探针进行淬火处理；得到石墨烯功能化硅基探针。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中，所述硅基探针包括硅基afm探针、硅基阵列探针和硅基oled探针。3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中，所述金属选自ni、pt、cu、au中的一种或几种的组合。4.根据权利要求1-3任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中，所述碳层的厚度为3nm～20nm；所述金属镀层的厚度为25nm～100nm。5.根据权利要求1-4任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中，所述碳层的厚度为5nm～10nm；所述金属镀层的厚度为16nm～50nm。6.根据权利要求1-5任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤2)中，所述离子液没过硅基探针针尖的深度为500um～2mm。7.根据权利要求1-6任一项所述的制备方法，其特征在于，在步骤2)中，所述离子液体的温度为200℃～350℃，更优选为180-250℃；和/或，所述碳化反应的时间为15min～60min，优选25min-60min。8.根据权利要求1-7任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤3)中所述淬火处理的方法为将硅基探针的温度在0.1s～10s内升高至800～1500℃，优选1050-1100℃；然后立即冷却。9.根据权利要求1或2的制备方法，其特征在于，包括：1)先在硅基探针上镀碳，形成5nm～10nm碳层；再在所述碳层上镀金属，形成16nm～50nm金属镀层；所述金属为镍；2)将步骤1)处理的硅基探针浸没于温度为180-250℃的1-丁基-3-甲基咪唑醋酸盐离子液体中；在所述金属元素的催化作用下，硅基探针表面发生碳化反应形成金属碳化物壳层结构；所述碳化反应的时间25min-60min；3)将步骤2)处理的硅基探针在0.1s～10s内升高至1050-1100℃，然后立即冷却；得到石墨烯功能化硅基探针。10.一种石墨烯功能化硅基探针，其特征在于，由权利要求1-9任一项所述方法制备而成。
技术总结
本发明提供一种石墨烯功能化硅基探针的制备方法。本发明提出的石墨烯功能化硅基探针，采用离子液对探针样品进行碳化预处理，利用预先在探针表面镀上的碳层对硅基针尖进行保护，在石墨烯生长的高温淬火过程中，有效避免了金属镀层与硅基探针之间的反应，使得石墨烯成功在探针表面生长的同时，维持了探针针尖形貌，针尖表面平整，针尖直径保持纳米尺寸。本发明方法制备的石墨烯功能化硅基探针拥有优良的针尖锐利度、导电性能和抗氧化性。导电性能和抗氧化性。导电性能和抗氧化性。
技术研发人员：卢明明 赵宇亮 徐建勋 王嘉豪 畅泽君
受保护的技术使用者：国家纳米科学中心
技术研发日：2021.11.19
技术公布日：2022/3/22