[發明專利]低維材料制備與結構物性分析系統及方法

在審

• 申請號: 202210150901.3
• 申請日: 2022-02-18
• 公開（公告）號: CN114441718A
• 公開（公告）日: 2022-05-06
• 發明（設計）人: 林君浩;趙爾鼎;王剛;郭增龍
• 申請（專利權）人: 南方科技大學
• 主分類號: G01N33/00
• 分類號: G01N33/00;G01N3/08;G01N23/04;G01N23/20;G01N23/2251;G01Q60/24
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 鐘平

1.低維材料制備與結構物性分析系統，其特征在于，包括：

主互聯裝置，包括多個分體單元，每一分體單元的內部均具有工作艙，每一所述分體單元均開設有若干操作口，所述分體單元在所述操作口處連接有柔性套，所述柔性套封閉所述操作口，所述柔性套能夠通過所述操作口進出所述工作艙，相鄰的所述分體單元之間通過傳輸艙連通，所述分體單元與所述傳輸艙內充斥有惰性氣體；

材料合成裝置，用于低維材料的合成；

材料表征裝置，用于對材料進行物象及形貌表征分析；

材料制樣裝置，用于低維材料分析測試用樣品的制備；

材料測試裝置，用于低維材料的測試分析；

其中，所述材料合成裝置與所述材料測試裝置通過所述傳輸艙與所述主互聯裝置連接，所述材料表征裝置與所述材料制樣裝置容置于若干所述分體單元內。

2.根據權利要求1所述的低維材料制備與結構物性分析系統，其特征在于，還包括前處理裝置，所述前處理裝置用于對所述低維材料的合成原料進行稱量并對襯底進行等離子清潔和蒸鍍，所述前處理裝置分設于不同的所述分體單元內，用于容納所述前處理裝置的所述分體單元，通過所述傳輸艙與用于容納所述材料合成裝置的所述分體單元連接。

3.根據權利要求1所述的低維材料制備與結構物性分析系統，其特征在于，用于容納所述材料表征裝置的若干所述分體單元，通過所述傳輸艙，與用于容納所述材料合成裝置的所述分體單元、用于容納所述材料制樣裝置的所述分體單元連接。

4.根據權利要求1所述的低維材料制備與結構物性分析系統，其特征在于，所述材料制樣裝置用于在所述低維材料的樣品上添加電極并鍵合引線至引腳焊盤進行電學測試，與用于容納所述材料制樣裝置的所述分體單元連接的所述傳輸艙，通過真空電學測量樣品桿在所述主互聯裝置內外輸送樣品。

5.根據權利要求1所述的低維材料制備與結構物性分析系統，其特征在于，所述材料制樣裝置用于對所述低維材料的樣品與襯底進行刻蝕清洗或進行涂膜、剝離，與用于容納所述材料制樣裝置的所述分體單元連接的所述傳輸艙，通過真空透射電鏡樣品桿在所述主互聯裝置內外輸送樣品。

6.根據權利要求1至5中任一項所述的低維材料制備與結構物性分析系統，其特征在于，還包括多個輸送裝置，多個所述輸送裝置沿所述低維材料的樣品的流向依次分布，所述輸送裝置與所述分體單元相鄰設置，所述輸送裝置通過所述柔性套取放位于所述工作艙內的樣品。

7.低維材料制備與結構物性分析方法，其特征在于，采用權利要求1至6中任一項所述的低維材料制備與結構物性分析系統執行，包括：

材料合成：將合成原料與襯底通過所述傳輸艙置入所述材料合成裝置內，并設定生長程序和參數；

結構表征：合成原料與襯底生長后形成的樣品置入所述材料表征裝置內進行物象與結構形貌表征分析；

樣品制備：將帶有樣品的襯底置入所述材料制樣裝置內，制備出待測樣品；

測試分析：將所述待測樣品通過樣品桿置入所述材料測試裝置進行物性的測試分析。

8.根據權利要求7所述的低維材料制備與結構物性分析方法，其特征在于，還包括前處理步驟，所述前處理步驟包括：

將所述合成原料與所述襯底通過傳輸艙置入所述主互聯裝置；

所述襯底經光學顯微鏡檢測后，進行蒸鍍，對所述合成原料進行稱量；

將經過前處理的所述合成原料與襯底置入所述材料合成裝置內。

9.根據權利要求7所述的低維材料制備與結構物性分析方法，其特征在于，所述制備步驟包括：將所述樣品添加電極，以引線鍵合機鍵合引線至芯片引腳焊盤，樣品進入電學測試盒進行檢測，得到電學輸運測試樣品。

10.根據權利要求7所述的低維材料制備與結構物性分析方法，其特征在于，所述制備步驟包括：通過光學顯微鏡找到樣品，對于能夠刻蝕的樣品及襯底，通過貼合透射電鏡銅網后，用氫氟酸刻蝕清洗，然后通過等離子清潔儀清潔，得到透射電鏡樣品；

或者，通過光學顯微鏡找到樣品，對于不能刻蝕的樣品及襯底，經過勻膠機涂覆有機薄膜，然后進入加熱臺固化，將樣品剝離襯底貼合到透鏡電鏡銅網上后溶解有機薄膜并烘干，并進入退火爐進行凈化，得到透鏡電鏡樣品。