[發明專利]一種二維材料真空轉移系統

在審

• 申請號: 202211257468.X
• 申請日: 2022-10-14
• 公開（公告）號: CN115610975A
• 公開（公告）日: 2023-01-17
• 發明（設計）人: 李逸飛;丁逸凡;吳越珅;王靖琿;李軍
• 申請（專利權）人: 上海科技大學
• 主分類號: B65G47/74
• 分類號: B65G47/74;B65G69/20
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 翁若瑩;張業民

本發明涉及一種二維材料真空轉移系統，屬于材料加工制作技術領域。包括真空腔體、真空泵、顯微鏡、腔體外位移臺和位移臺控制器；真空泵與真空腔體連接；真空腔體外設有與顯微鏡連接的腔體外位移臺；真空腔體的上端面設有上視窗，顯微鏡設于上視窗的上方；真空腔體中設有腔內位移臺；腔內位移臺上設有樣品臺；腔體外位移臺和腔內位移臺分別與位移臺控制器連接。通過本發明為二維材料轉移創造了一個高真空環境，從而有效改善材料與襯底的界面質量；通過使用大尺寸玻璃的上視窗和樣品臺，抽一次真空可轉移多次以及多種材料，節省實驗時間與精力；整個系統結構簡單，便于組裝，占用空間小。

技術領域

本發明涉及一種二維材料真空轉移系統，屬于材料加工制作技術領域。

背景技術

2004年英國的Geim等人通過機械剝離法得到二維石墨烯(graphene)之后，二維材料就受到了人們的極大關注，二維材料在拓撲量子計算、光電探測器、發光器件等領域有巨大的應用潛能。實驗室中最常用的轉移二維材料的方法是通過PDMS(聚二甲基硅氧烷)干法轉移。研究人員先將由膠帶剝離得到的二維材料轉移到PDMS上，再在大氣環境或惰性氣體環境中用轉移臺將PDMS上的樣品轉移到襯底上。由于在非真空環境中轉移會不可避免地導致材料與襯底的界面出現不可忽視的氣泡，使得器件性能受到嚴重影響，因此有必要創造一個真空的轉移環境。傳統的轉移方法一次只能轉移一片材料，在需要構造異質結或轉移多片材料時就需要重復拆卸，操作繁瑣，消耗時間和精力。所以，綜上所述，若要提高實驗的質量和效率，本技術領域亟需獲得一種可以提供真空環境且操作簡單的真空轉移系統。

發明內容

本發明的目的是為解決如何獲得一種可以提供真空環境且操作簡單的真空轉移系統的技術問題。

為達到解決上述問題的目的，本發明所采取的技術方案是提供一種二維材料真空轉移系統，包括真空腔體、真空泵、顯微鏡、腔體外位移臺和位移臺控制器；真空泵與真空腔體連接；真空腔體外設有與顯微鏡連接的腔體外位移臺；真空腔體的上端面設有上視窗，顯微鏡設于上視窗的上方；真空腔體中設有腔內位移臺；腔內位移臺上設有樣品臺；所述腔體外位移臺和腔內位移臺分別與位移臺控制器連接。

優選地，所述真空泵設有數字真空規。

優選地，所述腔體外位移臺包括一用于顯微鏡在一平面上沿X/Y軸移動的上下疊加成十字形的直線電動位移底座；底座上設有顯微鏡。

優選地，所述腔內位移臺包括一用于樣品臺在一平面上沿X/Y軸移動的上下疊加成十字形的直線電動位移底座，底座上設有沿Z軸升降的升降臺，升降臺的頂部設有一360度旋轉平臺；旋轉平臺上設有樣品臺。

優選地，所述樣品臺的頂部設有用于與目標材料貼合的襯底。

優選地，所述襯底至少為一片。

優選地，所述樣品臺的側面設有加熱板和溫度傳感器。

相比現有技術，本發明具有如下有益效果：

通過本發明為二維材料轉移創造了一個高真空環境，從而有效改善材料與襯底的界面質量。本發明通過使用大尺寸玻璃的上視窗和樣品臺，抽一次真空可轉移多次以及多種材料，節省實驗時間與精力。本發明結構簡單，便于組裝，占用空間小。

附圖說明

圖1為本發明實施例提供的二維材料真空轉移系統的立體結構示意圖一；

圖2為本發明實施例提供的二維材料真空轉移系統的主視結構示意圖；

圖3為圖2中A-A剖面結構示意圖；

圖4為本發明實施例提供的二維材料真空轉移系統的立體結構示意圖二。