一种基于纳米膜的装置，包括： 支撑衬底； 直接在所述支撑衬底上的纳米膜； 在所述纳米膜上的沟道构件；以及 在所述沟道构件上的第一电极和第二电极，；所述第一电极和第二电极被配置为使电流能够从所述第一电极通过所述沟道构件流到所述第二电极； ；其中，所述沟道构件通过所述纳米膜而与所述支撑衬底分离，；所述纳米膜被配置为通过抑制所述沟道构件与所述支撑衬底之间的相互作用来便于电流流过所述沟道构件；以及其中，所述纳米膜包括碳纳米膜，；所述沟道构件包括石墨烯，；所述支撑衬底包括聚酰亚胺、聚酯、聚氨酯和聚二甲基硅氧烷中的一种或多种。

作为一个经验丰富的专利代理师，针对您提出的关于目标专利（中国授权专利CN107923868B）权利要求1的有效性分析请求，我将紧密结合目标专利说明书的公开内容，对您提供的四份对比文件（D1-D4）进行详尽的特征比对和创造性分析。

首先，为了方便后续分析，我们需要准确界定权利要求1的技术特征。

### 一、 目标专利权利要求1的技术特征拆解

根据您的请求，权利要求1的技术特征已被拆解为特征A至I。作为代理师，我需要指出的是，在实际的无效宣告程序中，对权利要求的解释应以本领域技术人员的视角，结合说明书和附图进行。

目标专利（CN107923868B）说明书的核心发明点在于：在沟道构件（如石墨烯）与支撑衬底（特别是柔性/聚合物衬底）之间引入一层“纳米膜”（特别限定为碳纳米膜，如碳纳米膜CNM），这层纳米膜通过抑制沟道构件与支撑衬底之间的相互作用（例如减小电磁相互作用、减小由于衬底表面粗糙度引起的沟道构件处的起伏/散射和俘获、抑制电流泄漏等）来便于电流流过沟道构件（提高载流子迁移率）。（参见说明书[0003]、[0008]-[0011]、[0065]、[0068]、[0070]段）。

基于此，对权利要求1的特征界定如下：

* **A：包括：支撑衬底**

* **B：直接在所述支撑衬底上的纳米膜**

* **C：在所述纳米膜上的沟道构件**

* **D：在所述沟道构件上的第一电极和第二电极，**

* **E：所述第一电极和第二电极被配置为使电流能够从所述第一电极通过所述沟道构件流到所述第二电极**（A-E构成了装置的基本层叠结构和电路连接）。

* **F：其中，所述沟道构件通过所述纳米膜而与所述支撑衬底分离，**

* **G：所述纳米膜被配置为通过抑制所述沟道构件与所述支撑衬底之间的相互作用来便于电流流过所述沟道构件；以及其中，所述纳米膜包括碳纳米膜，**（此特征为功能性限定+材料限定。根据说明书解释，该“碳纳米膜”通常是厚度约为1nm的单层交联芳族分子构成的电绝缘结构，其作用是改善沟道构件的电学性能，参见说明书[0070]段、图11及相关描述）。

* **H：所述沟道构件包括石墨烯，**

* **I：所述支撑衬底包括聚酰亚胺、聚酯、聚氨酯和聚二甲基硅氧烷中的一种或多种。**（支撑衬底的具体材料限定，属于柔性/聚合物衬底）。

### 二、 对比文件概况

您提供的四份对比文件公开号如下：

* **D1**: US20090032842A1 (以下简称US'842A1)

* **D2**: WO2009018371A2 (以下简称WO'371A2)

* **D3**: CN101788525A (以下简称CN'525A)

* **D4**: EP2239561A1 (以下简称EP'561A1)

### 三、 特征比对与分析

#### （一） 特征比对表格

以下表格详细列出了目标专利权利要求1的各项技术特征与对比文件D1、D2、D3、D4原文的详细出处及比对结果。

#### （二） 特征公开情况分析

基于上述比对表格，我对各对比文件的公开情况做进一步毫无异议公开或实质公开的认定：

**1. D1 (US20090032842A1) / D2 (WO2009018371A2) 的实质公开认定**

D1和D2属于同一族专利申请，内容基本相同。因此统一进行分析。

* **毫 无异议公开（特征A、D、E）：** D1/D2明确公开了基于纳米膜的结构，该结构可作为CMOS、TFT器件（必然具有包括支撑衬底、沟道在内的基本FET层叠结构特征），这些器件毫无异议地公开了特征A（支撑衬底）、D（在沟道上的第一电极和第二电极，虽为顶接触但属于所属领域普通知识）和E（第一电极和第二电极被配置为使电流能够从第一电极通过沟道流到第二电极）。

* **未公开（特征B、C、F、G、H）：** D1/D2的“纳米膜”被定义为单晶半导体薄膜或多层薄膜，如Si/SiGe/Si三层膜，其核心技术是利用这些层之间的弹性应变共享来改善性能。

* **纳米膜本身即构成沟道构件：** 特征C和目标专利说明书（如图2参考标号201）均限定了“在纳米膜上的沟道构件”，而D1/D2的纳米膜本身即为CMOS或TFT器件的半导体沟道层（如原文[0026]和D2，p.9，l.22明确提及FET沟道，n型器件在(001)区，p型在strained Si(110)区）。因此，D1/D2不仅未公开石墨烯作为沟道构件（特征H），更没有公开目标专利所要求的“在所述纳米膜上的沟道构件”（特征C）。

* **纳米膜不具备在衬底与沟道之间起分离和性能增强的功能 限定（特征F、G）：** D1/D2中的纳米膜是经生长、释放和转移到host substrate上后作为沟道层的，牺牲层仅仅是为了生长和释放。目标专利权利要求限定纳米膜（碳纳米膜）“直接在所述支撑衬底上”，且用于“通过抑制所述沟道构件与所述支撑衬底之间的相互作用来便于电流流过所述沟道构件”。D1/D2中的最终衬底并不作为性能阻碍物，半导体纳米膜本身也不起抑制衬底与沟道相互作用的功能。

* **材料不符（特征G）：** D1/D2的纳米膜是半导体材料，如硅、锗，明确未公开“碳纳米膜”。

* **电极层叠位置不符（特征D）：** 特征D限定“在所述沟道构件上的第一电极和第二电极”，即顶接触。D1和D2并未具体公开FET器件的电极结构出处。

* **未实质公开（特征I）：** D1/D2仅提及“polymeric substrates”，属于泛泛提及，未给出目标专利特征I所限定的具体聚酰亚胺、聚酯、聚氨酯和聚二甲基硅氧烷中的一种或多种。

**2. D3 (CN101788525A) 的实质公开认定**

* **毫无异议公开（特征A、E）：** D3明确公开了有机场效应晶体管的手性传感器，其必然具备包括基底（支撑衬底，特征A）、有源层、栅绝缘层、栅电极、源漏电极（电极特征E被毫无异议地公开）在内的FET基本层叠结构。

* **未实质公开（特征B、C、F、G）：** D3的核心在于“其特征在于：所述有机场效应晶体管的有源层为具有手性识别与检测功能的有机半导体材料...也可以是手性材料掺杂有机半导体材料”。

* **纳米膜特征未被实质公开：** D3的栅绝缘层厚度通常为150nm-500nm，不符合目标专利说明书对纳米膜（CNM）小于1nm厚度的准二维结构的特征限定，且D3的核心是通过有源层材料的手性识别来工作。其栅绝缘层并不用于抑制支撑衬底与沟道构件之间的相互作用来“便于电流流过沟道构件”（特征G）。因此，B、C、F、G均未被公开。

* **未公开（特征D、H）：**

* **电极位置不符（特征D）：** D3明确实施例一制备的是底接触型FET，源漏电极位于有源层（沟道）的“下面”，这与目标专利特征D限定的“在所述沟道构件上的第一电极和第二电极”（顶接触）明确不同。虽然实施例二制备了顶接触型，但目标专利权利要求限定“支撑衬底，直接在所述支撑衬底上的纳米膜；在所述纳米膜上的沟道构件；以及在所述沟道构件上的第一电极和第二电极”，底接触型不仅电极位置不同，而且D3并没有碳纳米膜的层叠。

* **材料不符（特征H）：** D3的有源层材料明确未公开石墨烯。

* **未实质公开（特征I）：** D3泛泛提及柔性衬底，未给出特征I限定的具体材料出处。

**3. D4 (EP2239561A1) 的实质公开认定**

* **毫无异议公开（特征A、C、E、F、I）：** D4明确公开了一种有机场效应晶体管（OFET）传感器（具有包括支撑衬底11、有机半导体沟道层13/P3HT层、源漏电极12等特征A、C、E、F、I中的柔性/PET/聚酯衬底材料）。

* **毫无异议公开（特征A、E、I）：** 支撑衬底11毫无异议地存在（特征A），电极功能毫无异议地公开（特征E），且具体公开了柔性衬底PET（属于特征I）。

* **公开特征C、F中的电介质层分离作用：** D4明确提及“gate electrode which is separated from said channel by a dielectric layer” (p.2, l.2) 且附图1表示源漏电极12位于沟道13之下（底接触型）。特征F限定“所述沟道构件通过所述纳米膜而与所述支撑衬底分离”，D4虽然有电介质层和栅电极在衬底与沟道之间，但这不构成碳纳米膜的功能和层叠关系。

* **未公开（特征B、D、G、H）：**

* **层叠结构不符（特征B、C中的分离膜、D电极位置）：**

* D4在支撑衬底11上首先制备了栅电极15和栅绝缘层14（PVA、BCB、PMMA等聚合物电介质膜，甚至复合层电介质薄膜，[0036]、[0074]段），然后制备源漏电极和有机半导体层（底接触结构，图1和Fig. 6）。这与目标专利在“支撑衬底”直接生长“碳纳米膜”，并在其上直接制备石墨烯“沟道构件”的层叠关系（特征B、F）完全不同。D4中也未提及抑制衬底起伏、散射来便于电流的功能限定。

* 电极位置不符（特征D）：特征D限定“在所述沟道构件上的第一电极和第二电极”（顶接触），D4主要涉及底接触。

* **材料未公开（特征G、H）：**

* 纳米膜未被公开（特征G）：D4虽提及BCB、PMMA、PVA等有机电介质薄膜，但并未提及将具有小于1nm厚度的交联芳族分子构成的绝缘“碳纳米膜”作为Suppressor层应用。

* 石墨烯沟道未被公开（特征H）：D4使用的是“organic semiconducting material”、“conjugated polymers”，未公开石墨烯。

### 四、 最接近对比文件的选择分析

在创造性分析过程中，适合做“最接近对比文件”（Most Closely Related Prior Art）的通常应具备以下几个方面：

1. 属于相同或相近的技术领域；

2. 具有与发明最相近的技术特征；

3. 旨在解决的技术问题和达到的技术效果最相似。

最接近的对比文件可以有多个。

通过比对特征表格和特征公开认定情况：

**技术特征角度：**

* **D4 (EP2239561A1)** 是最接近的对比文件。

* 它明确公开了有机场效应晶体管（OFET）结构装置，并且是用于检测分析物（即“传感器”）。

* 它公开了支撑衬底11、电介质层14/66/67、半导体沟道13/65、源漏电极12/63/64以及电极连接特征E。目标专利权利要求1的层叠核心是把抑制衬底相互作用的分离层纳米膜引入到FET装置中，D4虽然未将此层引入，但在支撑衬底与沟道之间具有电介质层（PVA、BCB等聚合物薄膜）的技术特征可以认为是最接近技术特征B/F的技术原型。此外，它还公开了聚合物柔性衬底具体材料（PET，符合特征I）。

**技术问题和效果角度：**

* 目标专利（CN107923868B）说明书[0003]、[0065]段明确提出：在FET中，载流子的迁移率可受到由于与下伏衬底的相互作用而导致的载荷子散射和俘获的不利影响，例如带电物质产生的电场、衬底表面粗糙度引起的沟道中的起伏。核心效果是通过抑制衬底相互作用的 Suppressor 层（抑制层纳米膜）便于电流流动（提高迁移率）。

* **D4 (EP2239561A1)** 虽然也提出由于在OFET装置架构中半导体沟道材料易受到环境影响（如湿度、极性水分子的捕获导致空穴迁移率降低），从而需要对半导体层进行保护（encapsulation, [0034]段），但这与目标专利针对解决支撑衬底表面粗糙度、衬底产生散射和俘获引起性能阻碍的技术问题具有本质差异。此外，D4主要是把电介质层14/67本身作为分析物捕获层，并通过极化和电介质行为的改变来实现传感（离子化过程，[0075]段），而不需要“提高便于电流流过沟道”的功能。

虽然D1/D2也涉及利用纳米膜结构提高FET/CMOS的性能（特别是通过应变sharing提高载流子迁移率），具有提高载流子迁移率的技术效果。但是，D1/D2的核心是半导体单晶纳米膜本身构成沟道并通过应变改善性能，并没有在柔性聚合物支撑衬底与沟道之间引入抑制层来改善性能的技术启示。因此，相比之下，D4作为一种明确限定电介质层位置的OFET传感器，更适合做目标专利权利要求1的最接近对比文件。

### 五、 未被公开特征的创造性分析启示

最接近对比文件选择 D4。

基于比对表格：

D4没有公开以下特征：

* **特征B/C/F中的抑制层纳米膜层叠结构：** 纳米膜直接在支撑衬底上；沟道构件在纳米膜上；沟道通过纳米膜与衬底分离。

* **特征G中的Suppressor功能限定+碳纳米膜材料：** 纳米膜被配置为抑制衬底相互作用便于电流流过（抑制粗糙度起伏、散射俘获）；所述纳米膜包括碳纳米膜。

* **特征H：石墨烯沟道。**

* **特征D的电极顶接触结构。**

根据比对表格的分析认定，没有一份对比文件（D1-D4）原文毫无异议公开或实质公开了目标专利核心发明点的技术特征 G 中的“碳纳米膜”，更没有提及将抑制层引入位于衬底与沟道之间以抑制相互作用改善性能的功能限定（抑制表面粗糙度、散射、俘获）。

虽然D1/D2公开了半导体薄膜结构作为“纳米膜”应用，但其并未限定“纳米膜”位于衬底与沟道之间，也没有提及将 SUPPRESSOR 绝缘层碳纳米膜引入柔性衬底与石墨烯沟道之间来改善载流子迁移率的技术启示。

虽然D4公开了PET衬底材料，D3公开了基于有机场效应晶体管的手性传感器。

因此，基于所给对比文件和目标专利说明书的公开，可以认为以下技术特征组合是不具有技术启示的：

在含有柔性、聚合物支撑衬底的基于有机场效应晶体管结构的传感器装置中，为了解决柔性衬底带来的粗糙度大、容易产生散射俘获（电磁相互作用大）从而限制载流子迁移率的技术问题，在位于衬底与沟道之间通过采用厚度为准二维小于1nm厚度的绝缘“碳纳米膜”作为抑制层纳米膜，并在其上生长石墨烯沟道的技术特征。

对于本发明权利要求1而言，其创造性建立在特定的纳米 Suppressor 层（抑制层）的引入、层叠结构和碳纳米膜的应用。

### 六、 提出无效请求的薄弱技术特征认定

基于代理师经验，结合目标专利权利要求1的技术限定和对比文件的核心技术内容，如果我是请求方（Petitioner），提出无效宣告请求时最薄弱、也是最不容易克服的目标专利权利要求1的技术限定特征，是特征F和G的组合限定：

* **F：其中，所述沟道构件通过所述纳米膜而与所述支撑衬底分离，**

* **G：所述纳米膜被配置为通过抑制所述沟道构件与所述支撑衬底之间的相互作用来便于电流流过所述沟道构件；以及其中，所述纳米膜包括碳纳米膜，**

**薄弱原因分析：**

在权利要求中，功能性限定通常被认为是较宽泛的特征，易被无效。但这里的“便于电流流过沟道构件”紧密结合抑制相互作用，并被限定为特定的 Suppressor 层（抑制层纳米膜）引入这一层叠结构中（衬底/纳米 Suppressor层/沟道），且被限定材料为“碳纳米膜”。目标专利说明书 [0003]、[0065] 段明确地界定了抑制衬底相互作用的具体内容（表面粗糙度、带电物质电场、散射、俘获），并给出了碳纳米膜（交联芳族分子构成的绝缘层）的具体厚度定义（小于1nm），且说明书通过实施例和图11、12比较验证了引入碳纳米膜可以提高迁移率、便于电流流过的功能。

对比现有技术D1-D4：

* **D1/D2** 虽然使用了“纳米膜”的技术术语和提高迁移率的技术效果。但是，其不仅没有把 Suppressor 引入位于衬底与沟道之间作为Suppressor层应用的技术原型和技术启示，更明确把纳米膜本身作为FET沟道。在材料上，其半导体单晶Si膜本身并不作为抑制层，且其未公开“碳纳米膜”，绝缘层（牺牲层）仅是为了释放半导体纳米膜。

* **D4** 虽然公开了位于衬底11与沟道层13/65之间的电介质层14/66/67原型，但其未提及将 Suppressor 层引入以抑制衬底表面粗糙度起伏、散射俘获从而提高载流子迁移率来“便于电流流动”的技术问题和技术效果。更没有公开具有小于1nm准二维厚度结构的特定“碳纳米膜”（交联芳族分子）。

* 甚至在D4的技术架构下，为了捕获分析物，往往需要电介质层保持一定的离子活性和极化行为，这在一定程度上是抑制抑制衬底散射俘获效果的。目标专利是提高迁移率，D4是通过降低迁移率和改变电介质行为。

基于代理师经验，如果请求方不能克服 Suppression 层在柔性衬底和沟道之间起抑制相互作用以提高载流子迁移率这一 Suppressor 技术核心所对应的特征层叠关系、Suppression功能和材料限定（碳纳米膜），权利要求1被无效的可能性极低。即使请求方结合D4泛泛公开PET材料（属于特征I部分公开）或D3泛泛结合有场效应晶体管的手性传感器装置原型，也难以认为对于本领域普通技术人员而言，毫无异议地存在一种技术启示，为了提高石墨烯迁移率，在柔性衬底与石墨烯沟道之间直接制备一层交联芳族分子构成的绝缘“碳纳米膜”并将 Suppression Suppressor 层的厚度限定在目标专利说明书定义的准二维原子层厚度级别。

作为一名经验丰富的专利代理师，我将为您对目标专利（CN107923868B）的权利要求1进行深入的法律与技术分析。

本案核心探讨的是一种**基于纳米膜的半导体器件（如场效应晶体管FET）**。在具体结构中，其在支撑衬底与沟道构件（石墨烯）之间夹设了一层纳米膜（碳纳米膜），利用纳米膜的绝缘、平整及隔离特性，抑制衬底对石墨烯中载流子的散射、俘获、漏电或电磁干扰，从而**整体解决“常规FET中由于衬底表面粗糙、带电物质或电磁场干扰导致沟道载流子迁移率降低、通/断比减小、存在电流泄漏”的技术问题**，达到**提高载流子迁移率和器件性能的技术效果**。

以下是紧密结合目标专利说明书以及四份对比文件原文做出的全方位无效可行性分析：

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## 一、 权利要求1的技术特征拆解与说明书支持

根据目标专利说明书的记载，权利要求1各特征的具体技术内涵和作用如下：

* **特征A~D（基本层叠结构）**：构成了器件的基础物理骨架（衬底-纳米膜-沟道-双电极）。

* **特征E（电能动性）**：限定了该装置具有导电通道的功能。

* **特征F~G（纳米膜的物理隔离与功能限定）**：这是本专利的核心发明点所在。说明书 `[0008]~[0012]` 明确指出，纳米膜（碳纳米膜）通过提供物理间隔减小电磁相互作用、通过自身变形减小衬底表面粗糙度引起的石墨烯起伏，并起到绝缘介质防漏电（或导电屏蔽）的作用，从而便利电流流过。

* **特征H~I（具体材料限定）**：将沟道限定为石墨烯，纳米膜限定为碳纳米膜（说明书 `[0070]` 指出碳纳米膜与石墨烯高度相容，厚度约1nm，是交联芳族分子单层，绝缘且柔性）；衬底限定为聚酰亚胺（PI）、聚二甲基硅氧烷（PDMS）等柔性高聚物（说明书 `[0073]` 指出用于柔性/可拉伸设备）。

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## 二、 对比文件技术特征比对表

以下将本案权利要求1的技术特征与各对比文件（D1~D4）的原文进行明细比对：

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## 三、 最接近现有技术（最接近对比文件）的选择与分析

在创造性分析过程中，**D2（CN102024846A）** 和 **D4（US2012286244A）** 均适合作为最接近的对比文件。我们可以从两个角度（D2作为第一主线，D4作为第二主线）来构建无效宣告请求的组合：

### 1. 以 D2 (CN102024846A) 作为最接近的对比文件（主线一）

* **整体解决的技术问题与技术效果相似性**：D2属于半导体薄膜晶体管（TFT）领域。它同样关注由于纳米材料（石墨烯/RGO纳米片）集合体在阵列化、分散过程中，因为纳米片间电阻（$R_{inter}$）和表面不均匀性导致的**特性（载流子迁移率）变化大、电阻值显著改变**的问题（D2 `[0005]`）。D2通过限定特定的几何尺寸比（$L_S/D \ge 10$）和面积比，**整体解决了如何抑制有源层电阻值变化、减小载流子迁移率变化的技术问题，达到了使薄层电阻Rsheng平均化、提高晶体管性能的技术效果**（D2 `[0019]`）。这与目标专利解决“衬底粗糙度、带电物质导致石墨烯载流子迁移率降低”的电学改善意图高度契合。

* **已公开的特征**：毫无异议地公开了支撑衬底、衬底上的绝缘层、在绝缘层上的沟道构件（且明文公开了**石墨烯/RGO**）、在沟道上的第一和第二电极、导电配置。此外，其 `[0061]` 明确公开了衬底可以采用**聚酰亚胺（PI）**或PEN等柔性塑料基板。

* **未公开的特征**：D2将石墨烯直接作为有源层（沟道）铺在 $SiO_2$ 或聚酰亚胺等绝缘基体上，未在石墨烯沟道与衬底绝缘层之间额外插入一层具有特定抑制相互作用功能的“碳纳米膜”。

### 2. 以 D4 (US2012286244A) 作为最接近的对比文件（主线二）

* **整体解决的技术问题与技术效果相似性**：D4涉及碳基场效应晶体管（包括**石墨烯**和碳纳米管FET）。其关注的焦点在于克服常规FET由于非重叠栅极带来的**未被栅极控制区域（ungated region）产生的极高寄生电阻（Parasitic resistance）**问题（D4 `[0003]`）。D4通过在沟道邻近区域引入一层**带电单分子层（Charged monolayer，如DNA单层）**，利用其电荷对沟道进行“静电掺杂（electrostatically dope）”，**整体解决了如何降低 ungated 区域寄生电阻的技术问题，达到了极大提升工作速度和器件性能的技术效果**（D4 `[0026]`）。这与本案利用纳米膜调节沟道与衬底界面相互作用、改善电流流动的电学调控机理异曲同工。

* **已公开的特征**：公开了衬底、绝缘层、**石墨烯沟道**、源漏电极。最关键的是，D4公开了利用**碳原子的六角结构与DNA碱基的平面芳香结构通过范德华力和氢键紧密组装形成带电单层（Monolayer）**的工艺（D4 `[0038]`），这与目标专利中碳纳米膜的“自组装单层交联”制备及作用机理极其接近。

* **未公开的特征**：D4将该带电单层（DNA单层）配置在栅极结构侧面的沟道上表面，而非夹在支撑衬底与沟道构件之间；且衬底未限定为高聚物。

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## 四、 区别技术特征的结合与无效最薄弱特征指出

### 1. 区别特征是否被其他对比文件公开？

若以 **D2** 为最接近的对比文件，本案权利要求1的区别技术特征主要在于：**“在所述支撑衬底（或其绝缘层）与石墨烯沟道构件之间，直接夹设一层包括碳纳米膜的纳米膜，用于抑制相互作用以便利电流流过”**。

* **D4 的启示**：D4 已经明确公开了利用 **DNA单层（一种生物碳纳米膜）** 与石墨烯/石墨结构的晶格高度匹配性（`[0038]`：“DNA bases can assemble on a graphite surface into a monolayer... In registration with the underlying lattice structure”），将其铺设在碳纳米结构（石墨烯）表面以改变其局部电学特性（静电掺杂、降低电阻、促进流过）。

* **本领域普通常识的常规选择**：在半导体微纳制造中，将石墨烯转移到柔性高聚物衬底（如D2公开的聚酰亚胺）上时，由于高聚物表面粗糙度大且容易吸附带电杂质，在界面处引入一层超薄、平整且可变形的碳基缓冲层（如碳纳米膜、自组装单分子层）来隔离衬底负面效应，属于本领域技术人员为了优化界面质量、提高载流子迁移率而产生的一种**常规技术方案或显而易见的材料层叠替换**。

### 2. 宣告无效请求中，对于请求方来说“最薄弱”的技术特征

在后续提起无效宣告请求时，对于我们请求方而言，**最难攻克、最薄弱的特征（即专利权人最稳固的防御盾牌）**是：

> **“所述纳米膜包括碳纳米膜” 结合 “所述沟道构件包括石墨烯” 以及 “支撑衬底包括聚酰亚胺...中的一种或多种（柔性衬底）” 的三者特定空间位置构型与功能耦合。**

* **薄弱原因分析**：

1. **特定材料的同质相容性**：专利权人势必会极力辩称：**碳纳米膜**（由交联芳族分子构成）具有独特的二维网状柔性结构，将其精准地垫在同样具有二维碳原子网状结构的**石墨烯**下方，由于晶格或碳基材料天然的亲和力/范德华力结合，能够达到其他无机绝缘膜（如 $SiO_2$, $Al_2O_3$）完全不具备的物理平整度和机械柔韧性。

2. **柔性衬底的特异性协同**：当衬底被限定为**聚酰亚胺、PDMS等柔性塑料**时，这些材料在弯曲时表面应力极不稳定且粗糙度高。夹设的“碳纳米膜”恰好能利用其柔性可变形性（如说明书图12、图13及 `[0071]` 弯曲实验所述）吸收衬底突起，在发生机械弯曲时保护石墨烯沟道不产生裂纹、维持薄层电阻稳定。

3. **现有技术的位置盲区**：虽然 D4 公开了用 DNA 单层接触石墨烯，但 D4 的 DNA 是放在**上表面**作为掩膜和顶部静电掺杂层，其底衬仍是刚性的硅/二氧化硅。没有任何一份对比文件直接启示了**在“柔性高聚物衬底”上，为了防弯曲退化和界面散射，必须在石墨烯“下方”垫一层“碳纳米膜”**。

### 代理师合议建议：

在撰写无效请求时，为了攻破这一薄弱环节，请求方不能单凭常规的结构层叠来否定创造性，而应当：

1. **强化 D4 关于碳基相互作用的公知常识证据**：强调 D4 中提及的“碳结构与单分子层无需任何中间化学键即可完美吸附成膜”属于碳基材料的共性通用技术。

2. **多角度组合**：一方面采用 **D2+D4** 论证在柔性石墨烯晶体管的界面上引入碳基自组装膜是显而易见的改进；另一方面，必须补充提供关于“碳纳米膜作为半导体平整/柔性缓冲层（Buffer layer）”的背景技术教科书或公知常识（标准规范/基础论文），以证明其在支撑衬底之上的隔离、缓释粗糙度作用属于微电子工艺中的惯用技术手段，从而彻底剥离该特征的非显而易见性。

作为一名经验丰富的专利代理师，我将紧密结合目标专利说明书（CN107923868B）对权利要求1进行解释，并详细分析所提供的四份对比文件。

### 第一部分：权利要求1的解释与目标专利说明书的结合

目标专利的技术领域涉及到在沟道构件与支撑衬底之间引入纳米膜。其核心发明目的是解决现有技术（如图1所示的常规FET）中，由于沟道（101）直接支撑在衬底（102）上，导致载荷子迁移率受到衬底表面粗糙度、带电物质散射俘获、或衬底上电信号干扰等不利影响的问题。

**权利要求1：一种基于纳米膜的装置，包括：支撑衬底；直接在所述支撑衬底上的纳米膜；在所述纳米膜上的沟道构件；以及在所述沟道构件上的第一电极和第二电极，；所述第一电极和第二电极被配置为使电流能够从所述第一电极通过所述沟道构件流到所述第二电极；；其中，所述沟道构件通过所述纳米膜而与所述支撑衬底分离，；所述纳米膜被配置为通过抑制所述沟道构件与所述支撑衬底之间的相互作用来便于电流流过所述沟道构件；以及其中，所述纳米膜包括碳纳米膜，；所述沟道构件包括石墨烯，；所述支撑衬底包括聚酰亚胺、聚酯、聚氨酯和聚二甲基硅氧烷中的一种或多种。**

**结合说明书的解释：**

* **技术特征C和G（沟道构件/石墨烯）：** 对应说明书图2中的沟道构件201。说明书[0063]段明确指出装置实施例涉及场效应晶体管(FET)。在FET中，该沟道构件201作为电流流过的沟道。特征H明确该沟道构件包括**石墨烯**。

* **技术特征D和E（第一/第二电极）：** 对应图2中的第一电极203（源极）和第二电极204（漏极）。其功能是使电流能够通过沟道构件流过。结合说明书[0068]段，这种电流流动应被理解为功能性的，可以是电子或空穴。

* **技术特征A和I（支撑衬底）：** 对应图2中的支撑衬底202。特征I限定其材料为柔性聚合物材料（如聚酰亚胺、PDMS等）。这对应说明书[0073]段关于柔性/可拉伸装置的描述，以解决这类柔性衬底通常具有较高表面粗糙度的问题。

* **技术特征B和F（纳米膜/碳纳米膜）：** 这是本发明的核心。对应图2中的纳米膜211。其位置关系是**直接在**支撑衬底上，且沟道构件在纳米膜上，从而使沟道构件与支撑衬底分离。特征G明确该纳米膜包括**碳纳米膜**。

* **技术特征G（功能性描述）：“所述纳米膜被配置为通过抑制所述沟道构件与所述支撑衬底之间的相互作用来便于电流流过所述沟道构件”**。这一特征需要结合说明书第[0065]、[0071]、[0072]段来理解。该相互作用的具体抑制方式包括但不限于：

1. 提供间隔以减小**电磁相互作用**。

2. 利用其可变形性，减小由支撑衬底表面粗糙度引起的沟道构件处的**起伏**（从而减小载荷子散射）。

3. 如果是电介质（如碳纳米膜），则抑制电流从沟道构件**泄漏**到支撑衬底。

这些功能的最终技术效果都是“便于电流流过所述沟道构件”，具体表现为**改善载荷子的迁移率**。

### 第二部分：对比文件分析及特征比对

下面结合对比文件的原文，分析各对比文件对权利要求1技术特征的公开情况。

#### 1. D1: CN103518255A 具有减小寄生电阻的带电单层的碳场效应晶体管

**D1原文出处：**

* 图1显示了场效应晶体管100的结构。

* [0024]段：场效应晶体管100，包括衬底110、衬底110上的绝缘层120、形成在绝缘层120上的包括碳纳米结构的沟道130……

* [0024]段和[0006]段明确：栅极电极150通过栅极电介质140与沟道130分开。

* [0025]段：沟道130可以由诸如一个或多个碳纳米管或**石墨烯**的碳纳米结构形成。

* [0031]段：栅极电介质材料层145可以包括……高K（介电常数）材料。

* 图1和[0026]段明确：隔离物170与沟道130之间的**带电单层160**用于对隔离物170下方的沟道130的未选通部分进行“静电掺杂”。

**特征比对分析：**

D1公开了一种具有石墨烯沟道（特征H）和源漏电极（特征D、E）的FET装置。然而，D1的结构中，石墨烯沟道130是直接形成在绝缘层120（对应支撑衬底，即特征A）上的。D1中虽然公开了“带电单层160”（对应碳纳米膜，特征G），但该带电单层160是位于栅极结构/隔离物侧面，用来对隔离物下方的沟道进行掺杂的（特征G的功能不同）。**D1没有公开石墨烯沟道通过碳纳米膜与支撑衬底分离的位置关系**（特征B、F）。

#### 2. D2: CN103814445A 场效应晶体管装置、用于感测变形的设备和方法

**D2原文出处：**

* 图2示出了包括定位在导电沟道201和栅极电极206之间的屏蔽层211的场效应晶体管。

* 图2和图14显示装置支撑在支撑衬底202上。

* [0011]段和[0081]段明确：导电沟道201可以包括**石墨烯**。

* [0016]段和[0081]段明确：支撑衬底202可以包括弹性体，例如**PDMS或PET**。

* [0078]段明确：屏蔽层211，以将电荷载流子与在栅极电极206和沟道201之间形成的电场相屏蔽。

* [0017]段和[0081]段明确：导电纳米颗粒层（特征G，对应屏蔽层211）典型地包括**金纳米颗粒**。

* 图2显示结构：支撑衬底202 $\rightarrow$ 隔离层214（电绝缘材料，[0082]） $\rightarrow$ 石墨烯沟道201 $\rightarrow$ 屏蔽层211（金纳米颗粒）。

**特征比对分析：**

D2公开了一种基于石墨烯（特征H）和柔性聚合物衬底（特征A、I）的场效应晶体管装置。D2虽然公开了具有金纳米颗粒层作为屏蔽层211，旨在解决变形感测的问题，但该屏蔽层是位于沟道构件和栅极电极之间的（特征B、F、G的位置不同）。D2虽然在衬底202和沟道201之间使用了隔离层214，但这并不被认为是本发明限定的“碳纳米膜”。

#### 3. D3: US2014209977A1 DOPED AND STRAINED FLEXIBLE THIN-FILM TRANSISTORS

**D3原文出处：**

* 图1示意性地说明了该过程流程。面板(F)显示将单晶硅（Si）三层结构纳米膜120转移到柔性衬底结构122。

* [0028]段明确：支持层124可以是塑料材料……例如聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）。

* [0004]段和[0018]段明确描述了三层结构120：由单晶半导体材料组成的第一层106、第二层116和第三层118。

* 特征H比对：[0002]段：……**单晶硅（Si）纳米膜**。

* 面板(F)和(I)：装置结构为柔性衬底122 $\rightarrow$ 硅三层纳米膜120（层118/116/106）。

**特征比对分析：**

D3公开了一种柔性薄膜晶体管，其包括PET柔性衬底（特征A、I）。D3的核心发明点在于采用三层单晶硅半导体结构（特征H不满足，特征G不满足）作为沟道材料。尽管D3的结构中，半导体三层纳米膜120的第三层118直接接触柔性衬底122（特征B、F），起到了一种隔离的作用，但这并非本发明所限定的“碳纳米膜”，也不是为了抑制衬底与沟道相互作用来“便于电流流过”的功能（特征G不满足）。

#### 4. D4: WO2015007947A1 AN ENVIRONMENTAL SENSOR AND A METHOD FOR DETERMINING RELATIVE VAPOUR PRESSURE

**D4原文出处：**

* 图5示出了根据本公开内容的一个实施例的装置。

* [p0055]段描述了装置：包括第一层512……支持衬底515。

* [p0018]段明确：第一层可以包括**石墨烯**。

* 图5和图6：石墨烯第一层512直接形成在衬底515上。

* [p0055]段和图5：第二层513（流体敏感层）配置为控制第一层512的电导。第三层514位于第一层512和第二层513之间，以防止它们之间存在电荷载流子的流动。

* [p0018]段明确：第二层可以包括**氧化石墨烯**。

* [p0018]段明确：第三层可以包括一种或多种氮化硼、氧化铝、氧化铪、二氧化硅和帕里林。

* 装置结构：支撑衬底515 $\rightarrow$ 石墨烯沟道512 $\rightarrow$ 第三层514（电介质层） $\rightarrow$ 氧化石墨烯第二层513（特征G，流体敏感层）。

**特征比对分析：**

D4公开了一种FET装置，采用了石墨烯沟道（特征H）。D4虽然在特征G方面公开了使用碳基材料（氧化石墨烯），但该材料是位于石墨烯沟道的顶部（在沟道上方）作为流体敏感层的（特征B、F的位置关系和特征G的功能均不满足）。

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**特征比对表格：**

**结论：**

* **毫无异议公开：** 是指对技术特征进行了逐字逐句的或完全等同的公开。如D1明确提及石墨烯沟道；D2明确提及PDMS衬底。

* **实质公开：** 是指虽然用词不同，但公开的技术内容实质上是等同的。如D1提及源极/漏极电极在石墨烯沟道上的布局（特征D）；D4提及电 contacts 在第一层上生产。

* 所有对比文件D1-D4，均**未公开本发明最核心的技术特征**：碳纳米膜位于柔性支撑衬底与石墨烯沟道构件之间的位置关系（特征B、C、F），以及碳纳米膜用于抑制衬底与沟道相互作用从而改善迁移率的功能性限定（特征G）。

### 第三部分：最接近对比文件分析及薄弱技术特征

#### 1. 最接近对比文件的选择分析

在创造性分析中，选择最接近对比文件时应优先考虑：

1. **技术领域是否相同。**

2. **解决的技术问题是否相同。**

3. **公开的核心技术特征数量。**

目标专利的技术问题是：柔性FET装置由于衬底表面 rough 导致石墨烯沟道中载荷子迁移率低的问题。

从**解决技术问题**和**技术领域**的角度：

* **D2适合做为最接近的对比文件。** D2明确涉及柔性石墨烯FET装置（特征A、H、I），并且特别提到其目的是解决常规FET在感测变形方面庞大复杂的**技术问题**（与目标专利旨在改善迁移率的问题在技术路径上高度相关）。它公开了柔性柔性装置中解决相互干扰问题的通用构思。

* D1虽然使用了石墨烯和碳纳米膜，但其技术问题是减小寄生电阻，解决路径是通过带电单层对沟道边缘进行摻杂。核心构思和结构完全不同。

因此，**D2最适合做为最接近的对比文件**。其它的D1、D3、D4虽然也公开了部分特征，但其主要发明构思与目标专利存在根本性差异，不易结合。

#### 2. 未被公开的特征及其结合分析

假设选择D2作为最接近对比文件，D2没有公开的特征是特征B、C、F（纳米膜的位置），以及特征G（碳纳米膜和改善迁移率的功能）。

根据前述特征比对表格，其它对比文件D1、D3、D4**都没有公开特征G**。

* D1虽然公开了“碳纳米膜”（带电单层），但其功能是作为掺杂源，并没有公开抑制衬底粗糙度的功能。

* D3虽然公开了纳米膜层转移到PET衬底上的结构，但并非碳纳米膜，其目的和功能完全不同。

* D4虽然公开了氧化石墨烯层，但其位置和目的也是完全不同的。

因此，即使结合所有的对比文件，特征G（**“所述纳米膜被配置为通过抑制所述沟道构件与所述支撑衬底之间的相互作用来便于电流流过所述沟道构件”**这一功能）也没有被现有技术公开。

#### 3. 无效请求方的薄弱技术特征指出

作为经验丰富的代理师，如果我代表请求方（即试图无效掉这件专利的一方），我会指出权利要求1中**对请求方来说最薄弱的技术特征**是：

**技术特征G：...所述纳米膜被配置为通过抑制所述沟道构件与所述支撑衬底之间的相互作用来便于电流流过所述沟道构件；...**

**理由如下：**

这是一个具有显著**功能性限定**特征的条款。在无效宣告程序中，这种限定往往不容易被对比文件“吃掉”，因为请求方需要找到确凿的证据证明在柔性石墨烯FET中，在衬底和沟道之间添加一个碳基膜（即使位置不同）这一结构，在客观上就具有抑制粗糙度、改善迁移率的必然功能。

而这件专利的说明书第[0100]段关于“通/断比减小”以及“压缩来吸收突起”的描述，为这一功能性限定提供了充分的技术支持。请求方很难证明在D2或D1的特定发明路径中，必然会涉及这种功能。

请求方更具可行性的攻击策略应该是，试图论证这一特征G属于**公知常识**（例如在半导体和石墨烯领域，使用电介质层进行电学隔离或柔性纳米结构转移是公知的），但这需要提供极强的辅助证据。

综上所述，特征G的功能性限定构成了这件专利权利要求1的最主要发明点，也是请求方最难攻破的薄弱环节。

http://googleusercontent.com/image_generation_content/0

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根据权利要求1所述的装置，其中所述纳米膜具有预定厚度以在所述沟道构件与所述支撑衬底之间提供足以减小它们之间的电磁相互作用的间隔，从而便于电流流过所述沟道构件。

根据权利要求1所述的装置，其中所述纳米膜为足够厚和可变形中的一种或多种，以减小由所述支撑衬底的表面处的粗糙度引起的所述沟道构件处的起伏以及相关联的载荷子迁移率的降低，从而便于电流流过所述沟道构件。

根据权利要求1所述的装置，其中所述碳纳米膜被配置为抑制电流从所述沟道构件泄漏到所述支撑衬底，从而便于电流流过所述沟道构件。

根据权利要求1所述的装置，其中所述纳米膜包括导电材料，所述导电材料被配置为屏蔽所述沟道构件免受由所述支撑衬底上的带电物质产生的电场影响，从而便于电流流过所述沟道构件。

根据权利要求1所述的装置，其中所述纳米膜包括导电材料，所述导电材料被配置为屏蔽所述沟道构件免受由通过所述支撑衬底上的电互连传播的电信号所产生的电磁场影响，从而便于电流流过所述沟道构件。

根据权利要求1所述的装置，其中所述纳米膜包括一种或多种掺杂剂，所述一种或多种掺杂剂被配置为引起通过所述沟道构件的电流的变化。

根据权利要求1至7中任一项所述的装置，其中所述装置包括位于所述纳米膜与所述支撑衬底之间的导电材料层，并且其中所述碳纳米膜被配置为充当所述沟道构件与所述导电材料层之间的电介质间隔物，以使得被施加到所述导电材料层的电压能够用来改变通过所述沟道构件的电流。

根据权利要求1至7中任一项所述的装置，其中所述装置包括通过另外的纳米膜而与所述沟道构件分离的第三电极，所述另外的纳米膜包括电介质材料，所述电介质材料被配置为充当所述第三电极与所述沟道构件之间的电介质间隔物，以使得被施加到所述第三电极的电压能够用来改变通过所述沟道构件的电流。

根据权利要求1至7中任一项所述的装置，其中所述装置包括位于所述沟道构件的与所述支撑衬底相反的一侧上的另外的纳米膜，所述另外的纳米膜包括受体物质，所述受体物质被配置为与来自周围环境的带电物质进行特异性结合，所述受体物质与所述带电物质的结合将所述带电物质定位在足够靠近所述沟道构件的位置，以引起通过所述沟道构件的电流的变化。

根据权利要求1至7中任一项所述的装置，其中所述装置包括位于所述沟道构件的与所述支撑衬底相反的一侧上的另外的纳米膜，所述另外的纳米膜包括一个或多个孔，所述一个或多个孔被配置为允许来自周围环境的特定分析物物质通过以与所述沟道构件相互作用，所述分析物物质与所述沟道构件的相互作用引起通过所述沟道构件的电流的变化。

根据权利要求1至7中任一项所述的装置，其中所述装置包括位于所述沟道构件的与所述支撑衬底相反的一侧上的另外的纳米膜，所述另外的纳米膜被配置为保护所述沟道构件和所述电极免受周围环境的影响。

根据权利要求1至7中任一项所述的装置，其中所述纳米膜、所述沟道构件、所述电极和所述支撑衬底中的至少一者被配置为是可逆地可变形的、可逆地柔性的、可逆地可拉伸的、以及可逆地可压缩的中的一种或多种。

根据权利要求8所述的装置，其中所述导电材料层被配置为是可逆地可变形的、可逆地柔性的、可逆地可拉伸的、以及可逆地可压缩的中的一种或多种。

根据权利要求9所述的装置，其中所述另外的纳米膜被配置为是可逆地可变形的、可逆地柔性的、可逆地可拉伸的、以及可逆地可压缩的中的一种或多种。

根据权利要求10所述的装置，其中所述另外的纳米膜被配置为是可逆地可变形的、可逆地柔性的、可逆地可拉伸的、以及可逆地可压缩的中的一种或多种。

根据权利要求11所述的装置，其中所述另外的纳米膜被配置为是可逆地可变形的、可逆地柔性的、可逆地可拉伸的、以及可逆地可压缩的中的一种或多种。

根据权利要求12所述的装置，其中所述另外的纳米膜被配置为是可逆地可变形的、可逆地柔性的、可逆地可拉伸的、以及可逆地可压缩的中的一种或多种。

一种制造基于纳米膜的装置的方法，所述方法包括： 直接在支撑衬底的顶部上形成纳米膜； 在所述纳米膜的顶部上形成沟道构件；以及 在所述沟道构件的顶部上形成第一电极和第二电极，所述第一电极和第二电极被配置为使电流能够从所述第一电极通过所述沟道构件流到所述第二电极； 其中，所述沟道构件通过所述纳米膜而与所述支撑衬底分离，所述纳米膜被配置为通过抑制所述沟道构件与所述支撑衬底之间的相互作用来便于电流流过所述沟道构件；以及其中，所述纳米膜包括碳纳米膜，所述沟道构件包括石墨烯，所述支撑衬底包括聚酰亚胺、聚酯、聚氨酯和聚二甲基硅氧烷中的一种或多种。

一种基于纳米膜的装置，包括： 支撑衬底； 直接在所述支撑衬底上的纳米膜； 在所述纳米膜上的沟道构件；以及 在所述沟道构件上的第一电极和第二电极，所述第一电极和第二电极被配置为使电流能够从所述第一电极通过所述沟道构件流到所述第二电极； 其中，所述沟道构件通过所述纳米膜而与所述支撑衬底分离； 其中，所述装置进一步包括位于所述纳米膜与所述支撑衬底之间的导电材料层，所述纳米膜包括电介质材料，所述电介质材料被配置为充当所述沟道构件与所述导电材料层之间的电介质间隔物，以使得被施加到所述导电材料层的电压能够用来改变通过所述沟道构件的电流；以及其中，所述电介质材料是碳纳米膜，所述沟道构件包括石墨烯，所述支撑衬底包括聚酰亚胺、聚酯、聚氨酯和聚二甲基硅氧烷中的一种或多种。