标记和检测石墨烯层中的缺陷的方法和系统的制作方法_4

文档序号:9401761阅读:来源:国知局
方 面描述各种组合物、方法和设备,但是该组合物、方法和设备也可"基本上由各种组分和步 骤组成"或"由各种组分或步骤、组成",并且此术语应被理解为限定基本上是封闭的成员 组。
[0075] 关于本文中基本上任何复数和/或单数术语的使用,当适合于上下文和/或应用 时,本领域技术人员可以将复数转换为单数和/或将单数转换为复数。为了清楚起见,本文 可清楚地给出多种单数/复数变换。
[0076] 本领域技术人员应当理解,通常,本文中并且特别是在所附权利要求(例如,所附 权利要求的主体)中使用的术语通常意欲作为"开放性"术语(例如,术语"包括"应当解 释为"包括但不限于",术语"具有"应当解释为"至少具有",术语"包含"应当解释为"包含 但不限于"等)。本领域技术人员应当进一步理解,如果意欲引入特定数量的权利要求列举 项,则这样的意图将在权利要求中明确地列举,并且在不存在这种列举项的情况下,不存在 这样的意图。例如,为了有助于理解,以下所附权利要求可以包含引导性的短语"至少一个" 和"一个或多个"的使用以引入权利要求列举项。然而,即使当同一个权利要求包含引导短 语"一个或多个"或"至少一个"和不定冠词比如"一个"或"一种"时,这种短语的使用不应 当解释为暗示由不定冠词"一个"或"一种"引入的权利要求列举项将包含这样引入的权利 要求列举项的任何特定权利要求限定为仅包含一个这种列举项的实施方案(例如,"一个" 和/或"一种"应当解释为指"至少一个"或"一种或多种;这同样适用于以引入权利要 求列举项的定冠词的使用。另外,即使明确地叙述特定数量的所引入的权利要求列举项,本 领域技术人员应当认识到将这种列举项解释为意指至少所叙述的数量(例如,没有其他修 饰的单纯列举项"两个列举项"意指至少两个列举项,或者两个以上列举项)。此外,在其中 使用类似于"A、B和C等中的至少一个"的惯例的那些情况下,通常这种表述意味着本领域 技术人员应当理解的惯例(例如,"具有A、B和C中的至少一个的体系"应当包括,但不限 于具有单独的A、单独的B、单独的C、A和B -起、A和C 一起、B和C 一起、和/或A、B和C 一起等的体系)。在其中使用类似于"A、B和C等中的至少一个"的惯例的那些情况下,通 常这种表述意味着本领域技术人员应当理解的惯例(例如,"具有A、B和C中的至少一个的 体系"应当包括,但不限于具有单独的A、单独的B、单独的C、A和B -起、A和C 一起、B和 C 一起、和/或A、B和C 一起等的体系)。本领域技术人员应当进一步理解实际上呈现两个 或多个可选择术语的任何转折性词语和/或短语,无论在说明书、权利要求书还是附图中, 都应当理解为包括术语的一个、术语的任何一个或全部两个术语的可能性。例如,短语"A 或B"应当理解为包括"A"或"B"或"A和B"的可能性。
[0077] 此外,当公开内容的特征或方面以马库什组的方式描述时,本领域技术人员将认 识到,该公开内容由此也以任何单独的成员或马库什组的成员的亚组的方式描述。
[0078] 如本领域技术人员应当理解的,用于任何和所有目的,如在提供书写描述的方面, 本文公开的所有范围也包括任何和所有可能的子范围及其子范围的组合。任何所列范围可 以容易地被认为是充分描述并能够使同一范围可以容易地分解为至少两等份、三等份、四 等份、五等份、十等份等。作为非限制性实例,本文所讨论的每个范围可以容易地分解为下 三分之一、中间三分之一和上三分之一等。如本领域技术人员也应当理解的,所有语言比如 "高达"、"至少"等包括所叙述的数字并且是指可以随后分解为如上所述的子范围的范围。 最后,如本领域技术人员应当理解的,范围包括每个单独的成员。因此,例如,具有1-3个单 元的组是指具有1、2或3个单元的组。类似地,具有1-5个单元的组指具有1、2、3、4或5 个单元的组,以此类推。
[0079] 各种上面公开的和其他特征和功能,或其可选方式可组合成许多其他不同的系统 或应用。各种目前其无法预料的或不可预料的可选形式、修饰、变型或改善可随后被本领域 技术人员作出,其每个也旨在包括在公开的实施方式内。
【主权项】
1. 标记石墨烯层中的一个或多个缺陷的方法,所述方法包括: 提供具有至少部分被石墨烯层覆盖的表面的衬底;和 使所述衬底接触指示剂,所述指示剂选择性结合由所述石墨稀层中的一个或多个缺陷 暴露的表面的一个或多个区域,以标记所述一个或多个缺陷。2. 权利要求1所述的方法,其中所述指示剂是荧光团、染料、放射性同位素或量子点之 〇3. 权利要求1所述的方法,其中所述指示剂是荧光团,和进一步包括: 使所述衬底暴露于辐射,所述辐射在由所述一个或多个缺陷暴露的表面的一个或多个 区域处从所述荧光团有效产生可检测的荧光响应;和 监测所述荧光团的所述荧光响应,其中检测到的荧光响应鉴定一个或多个缺陷和没有 所述荧光响应指示没有一个或多个缺陷。4. 权利要求1所述的方法,进一步包括在使所述衬底接触所述指示剂之后,使所述衬 底接触冲洗液一次或多次,以从所述石墨烯层去除任何未定位的指示剂。5. 权利要求1所述的方法,其中所述衬底是无机极性衬底。6. 权利要求1所述的方法,其中所述衬底选自玻璃、石英、二氧化硅、表面氧化的硅、过 渡金属氧化物、表面氧化的过渡金属、氧化铝和其组合。7. 权利要求1所述的方法,其中所述指示剂是荧光团和所述荧光团是具有式I的硅烷 荧光团: C16H9-N = CH-(CH2)x-CH = N-(CH2)w-SiV(3 z) [O(CH2)yCH3Jz------(I) 其中V是-H或-(CH2)U是0至2的整数,W是0至3的整数,X是0至3的整数, Y是0至2的整数,和Z是1至3的整数。8. 权利要求7所述的方法,其中所述硅烷荧光团是C 16H9-N = CH-(CH2)3-CH = N-(CH2) 3-Si (OCH2CH3)309. 权利要求7所述的方法,进一步包括形成所述硅烷荧光团,其中形成所述硅烷荧光 团包括: 使二醛CHO-(CH2)x-CHO接触氨基芘C16H 9-NH2,以形成氨基芘衍生物荧光团C16H9-N = CH- (CH2) x-CH0 ; 使氨基芘衍生物荧光团C16H9-N = CH- (CH2) x-CH0接触氨基硅烷N2H- (CH2) w-SiV(3 z) [0 (CH2) YCH3]Z,以形成所述硅烷荧光团。10. 权利要求9所述的方法,其中所述二醛选自乙二醛CH0-CH0、丙二醛CHO-CH 2-CH0、 琥珀醛 CHO- (CH2) 2-CH0、戊二醛 CHO- (CH2) 3-CH0,和其组合。11. 权利要求9所述的方法,其中所述氨基硅烷选自氨基三乙氧基硅烷NH 2-Si [0 (CH2) CH3] 3、氨乙基三乙氧基硅烷NH2- (CH2) 2-Si [0 (CH2) CH3] 3、氨基丙基三乙氧基硅烷(APTES) NH2- ((?) 3_Si [0 ((?) CH3] 3、氛乙基二甲氧基硅烷 NH2- ((?) 2_Si [OCH3] 3、氛基丙基二甲氧基 硅烷NH2-(CH2) 3-Si [OCH3] 3、氨基丙基甲基二乙氧基硅烷NH2-(CH2) 3-Si (CH3) [OCH3] 2,或其组 合。12. 权利要求9所述的方法,其中所述二醛是戊二醛CHO-(CH2)3-CHO,所述氨基芘衍生 物荧光团是C 16H9-N = CH-(CH2)3-CHO,和所述氨基硅烷是氨基三乙氧基硅烷NH-Si [O(CH2) CH3] 3或氨基丙基三乙氧基硅烷NH-(CH 2)3-Si [O(CH2) CH3] 3。13. 权利要求1所述的方法,其中所述指示剂是荧光团并且所述荧光团是具有式II的 氨基芘衍生物荧光团: C16H9-N = CH-(CH2)x-CHO-----(II); 并且由一个或多个缺陷暴露的表面的至少所述一个或多个区域包括具有式III的氨 基硅烷: NH2- (CH2) w-SiV(3 z) [0 (CH2)yCH3]z------(III), 其中V是-H或-(CH2)U是0至2的整数,W是0至3的整数,X是0至3的整数, Y是0至2的整数,和Z是1至3的整数。14. 权利要求13所述的方法,进一步包括使所述衬底接触所述氨基硅烷,然后使所述 衬底接触所述荧光团,所述氨基硅烷至少结合由所述一个或多个缺陷暴露的所述表面的所 述一个或多个区域。15. 权利要求13所述的方法,其中所述氨基芘衍生物荧光团是C 16H9-N = CH- (CH2) 3_CH0,和所述氛基硅烷是氛基丙基二乙氧基硅烷NH- (CH2) 3_Si [0 (CH2) CH3]3。16. 权利要求13所述的方法,进一步包括形成所述氨基芘衍生物荧光团,其中形成所 述氨基芘衍生物荧光团包括: 使二醛CHO-(CH2)x-CHO接触氨基芘C16H 9-NH2以形成所述氨基芘衍生物荧光团。17. 权利要求16所述的方法,其中所述二醛选自乙二醛CH0-CH0、丙二醛CH0-CH2-CH0、 琥珀醛 CHO- (CH2) 2-CH0、戊二醛 CHO- (CH2) 3-CH0,和其组合。18. 权利要求16所述的方法,其中所述二醛是戊二醛CHO- (CH2) 3-CH0,所述氨基芘衍生 物荧光团是 C16H9-N = CH-(CH2)3-CH0。19. 权利要求1所述的方法,其中使所述衬底接触所述指示剂包括: 将所述衬底浸入所述指示剂的溶液中, 在所述衬底上提供所述指示剂的溶液, 或其组合。20. 权利要求3所述的方法,其中使所述衬底暴露于辐射包括: 用紫外线辐射照射所述衬底,所述紫外线辐射的波长为约360nm至约440nm。21. 权利要求3所述的方法,其中监测所述荧光响应包括: 使用荧光显微镜、自动光学检查机器或其组合监测所述荧光响应。22. 权利要求3所述的方法,进一步包括: 从由一个或多个缺陷暴露的表面的一个或多个区域去除所述荧光团。23. 权利要求22所述的方法,其中去除所述荧光团包括: 在存在一种或多种流动气体的情况下,将所述衬底加热至约350°C至约400°C。24. 权利要求23所述的方法,其中所述一种或多种流动气体包括氢气、氩气或其组合。25. 标记石墨烯层中的一个或多个缺陷的系统,所述系统包括: 具有至少部分被所述石墨烯层覆盖的表面的衬底;和 第一贮器,其包含指示剂的溶液,所述指示剂选择性结合由一个或多个缺陷暴露的表 面的一个或多个区域,以标记一个或多个缺陷,和所述第一贮器配置为使所述衬底接触所 述指示剂的溶液。26. 权利要求25所述的系统,其中所述指示剂是荧光团、染料、放射性同位素或量子点 之一。27. 权利要求25所述的系统,其中所述指示剂是荧光团,进一步包括: 辐射源,其配置为照射所述衬底,以在由所述一个或多个缺陷暴露的表面的一个或多 个区域处从所述荧光团产生可检测的荧光响应;和 检测器,以监测所述荧
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