[發明專利]二維半導體材料高效應變柔性襯底及其制備方法

在審

• 申請號: 202210023131.6
• 申請日: 2022-01-10
• 公開（公告）號: CN114496806A
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發明（設計）人: 劉明巖;萬逸;闞二軍;趙益彬
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: H01L21/463
• 分類號: H01L21/463;H01L21/683;H01L27/12;H01L29/24
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 劉海霞

1.二維半導體材料高效應變柔性襯底的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1，配置聚乙烯吡咯烷酮和聚乙烯醇溶液：將聚乙烯吡咯烷酮粉末、N-乙烯基吡咯烷酮、去離子水和無水乙醇混合，加熱攪拌至完全溶解，形成聚乙烯吡咯烷酮溶液；將聚乙烯醇粉末溶于去離子水中，加熱攪拌至完全溶解，形成聚乙烯醇溶液；

步驟2，機械剝離制備薄層二維半導體材料，使用SiO₂/Si基片撕取剝離完畢的薄層二維半導體材料；

步驟3，旋涂PVP溶液：使用聚乙烯吡咯烷酮溶液對薄層二維半導體材料進行旋涂，將旋涂后的基片加熱，加速溶劑蒸發，固化薄膜，自然冷卻至室溫后，重復旋涂步驟；

步驟4，旋涂PVA溶液：使用聚乙烯醇溶液對步驟3處理后的SiO₂/Si基片進行旋涂，將旋涂后的基片加熱，加速溶劑蒸發，固化薄膜，自然冷卻至室溫；

步驟5，制備柔性襯底：使用膠水將柔性基底和步驟4旋涂后的SiO₂/Si基片粘貼在一起，靜置24小時以上，將柔性基底與SiO₂/Si基片分離，得到二維半導體材料高效應變柔性襯底。

2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟1中，每10mL聚乙烯吡咯烷酮溶液由0.75克聚乙烯吡咯烷酮粉末、1.5毫升N-乙烯基吡咯烷酮、0.75毫升去離子水和適量無水乙醇組成；每10mL聚乙烯醇溶液置由0.985克聚乙烯醇粉末和10毫升去離子水組成。

3.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟1中，加熱溫度為90±10℃，攪拌時間不少于12小時。

4.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟2中，機械剝離具體的步驟為：將塊體二維半導體材料放置于機械剝離專用的膠帶上，使用兩片膠帶反復對粘撕取，直到樣品達到理想的厚度，隨后，使用SiO₂/Si基片撕取剝離完畢的樣品。

5.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述的二維半導體材料為硒化銦、二硫化鉬、二硫化鎢或二硒化鎢。

6.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟3和4中，所述的旋涂速率為1600±100rpm，旋涂時間為50～60秒。

7.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟3和4中，所述的加熱溫度為80±5℃，加熱時間為50～60秒。

8.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟5中，所述膠水為硅膠專用速干膠5562。

9.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟5中，所述的柔性基底為聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯或聚二甲基硅氧烷。

10.根據權利要求1至9任一所述的制備方法制得的二維半導體材料高效應變柔性襯底。