[實用新型]一種在真空環境下轉移大面積二維材料的轉移平臺

有效

• 申請號: 201820102682.0
• 申請日: 2018-01-22
• 公開（公告）號: CN207938577U
• 公開（公告）日: 2018-10-02
• 發明（設計）人: 包文中;張思夢;昝武;周鵬;張衛
• 申請（專利權）人: 復旦大學
• 主分類號: H01L21/67
• 分類號: H01L21/67
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司 31200
• 代理人: 陸飛;陸尤

本實用新型屬于二維半導體材料領域，具體為一種在真空環境下轉移大面積二維材料的轉移平臺，包括加熱臺、真空密封箱、Z軸方向真空貫通裝置、真空泵、底架、頂架、抽真空閥門、放氣閥門和真空計；真空密封箱放置在加熱臺上，包括真空密封箱頂蓋；Z軸方向真空貫通裝置的內部包括轉軸；Z軸方向真空貫通裝置豎直貫穿真空密封箱頂蓋；頂架固定在轉軸的下端；底架固定在真空密封箱底部的凹槽中，由金屬材料制成；抽真空閥門、放氣閥門和真空計分別安裝在真空密封箱上；抽真空閥門通過接真空泵的管路與真空泵相連。該平臺具有轉移后材料界面干凈、可轉移大面積二維材料、不引入雜質、對材料無傷害的特點，有很好的推廣和實用價值。

技術領域

本實用新型屬于二維半導體材料領域，具體涉及一種在真空環境下轉移大面積二維材料的轉移平臺。

背景技術

自從石墨烯問世以來，二維材料引起了科學家的極大興趣。二維材料層間由范德華力連接，表面不存在懸掛鍵，因此其不僅具有高的載流子遷移率，還可以獲得無晶格失配的垂直異質結結構。為了制備特定結構的二維半導體材料晶體管，經常需要把二維半導體材料轉移到目標襯底上，如將材料轉移到底柵電極、為獲得異質結構或者多層材料結構把一層二維材料轉移到另一層二維材料等。在干法轉移和濕法轉移兩種轉移技術中，干法轉移對材料的傷害較小。而現有的干法轉移技術多只能轉移小面積的手撕二維材料，并且是在空氣中轉移，轉移材料的界面會吸附氧氣、水分子等雜質。大面積的CVD二維材料的轉移大多數還是只能采用濕法轉移，刻蝕液和去離子水會引入雜質，給材料帶來傷害，造成器件性能下降。

發明內容

為了克服上述現有技術的不足，本實用新型提供了一種在真空環境下轉移大面積二維材料的轉移平臺。

本實用新型提出的在真空環境下轉移大面積二維材料的轉移平臺，包括加熱臺、真空密封箱、Z軸方向真空貫通裝置、真空泵、底架、頂架、抽真空閥門、放氣閥門和真空計；

所述真空密封箱放置在加熱臺上，所述真空密封箱包括真空密封箱頂蓋，所述頂蓋可打開；所述真空密封箱底部的中心設有凹槽；

所述Z軸方向真空貫通裝置的內部包括轉動Z軸方向真空貫通裝置的轉軸，所述轉軸豎直貫穿Z軸方向真空貫通裝置，并延伸出Z軸方向真空貫通裝置的上下兩端；所述Z軸方向真空貫通裝置豎直貫穿真空密封箱頂蓋；

所述頂架固定在轉軸的下端，正對真空密封箱底部的凹槽；所述頂架由表面平整的金屬材料制成，頂架下表面有定位用的十字標記；所述底架固定在真空密封箱底部的凹槽中；所述底架由導熱性良好的金屬材料制成，表面平整，底架上表面有定位用的十字標記；這樣加熱臺的熱量能更快地通過底架傳導到襯底。

所述抽真空閥門、放氣閥門和真空計分別安裝在真空密封箱上；所述抽真空閥門通過接真空泵的管路與真空泵相連。

本實用新型的工作流程為：當需要放樣品時，打開真空密封箱的頂蓋，將目標襯底放于頂架十字標記的中心，將支撐層材料貼放在頂架下表面，再將攜帶有二維材料的聚合物材料貼放在支撐層材料上，蓋緊頂蓋，使用真空泵通過抽氣閥門抽真空，觀察真空計示數，達到目標示數后，轉動真空貫通裝置的轉軸使頂架下移至材料與襯底貼合。當轉移完成后，打開放氣閥門使真空密封箱回到大氣壓狀態，取出樣品。

本實用新型中，所述Z軸方向真空貫通裝置能在豎直方向直線移動，并且不會影響真空密封箱的真空度。

本實用新型中，所述Z軸方向真空貫通裝置具體為不銹鋼粗螺紋結構。

本實用新型中，所述真空密封箱的底部進一步采用金屬材料，便于導熱。

本實用新型中，所述真空密封箱的側壁進一步采用耐高溫的透明材料，便于觀察真空密封箱里的轉移情況。

本實用新型中，所述頂蓋四周還設有密封橡膠圈。

與現有技術相比，本實用新型的有益效果在于：