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基于二維異質(zhì)/相結(jié)構(gòu)的器件研究——二維材料生長轉(zhuǎn)移系統(tǒng)

2023-07-06 15:14 作者:淇TuT  | 我要投稿


二維材料具有超薄的平面結(jié)構(gòu)、豐富的元素組成和多種物理性質(zhì),為未來半導(dǎo)體元器件的構(gòu)筑、集成電路的構(gòu)建提供了可充分選擇的新材料。

采用高質(zhì)量的二維材料(如SHIWEI-CVT真空化學(xué)氣相輸運(yùn)快速可控合成生長制備系統(tǒng)),作為結(jié)構(gòu)基元經(jīng)過轉(zhuǎn)移、拼接或?qū)訉佣询B形成各種范德華異質(zhì)結(jié)/相結(jié)構(gòu),此類結(jié)構(gòu)蘊(yùn)含著新奇的物理現(xiàn)象,可用于構(gòu)筑新功能電子元器件,為解決二維材料器件加工和實(shí)用化所面臨的問題提供新思路?;诙S異質(zhì)/相結(jié)構(gòu)的器件研究的關(guān)鍵科學(xué)問題是如何對(duì)單一材料進(jìn)行可控地拼接堆垛從而實(shí)現(xiàn)功能化的器件制備與集成。

(上圖分別是二維材料,層狀材料,二維材料器件,二維材料品體管,二維材料轉(zhuǎn)移器件制備,二維晶體管的范德華堆垛示意圖)

是維SHIWEI二維材料生長轉(zhuǎn)移系統(tǒng)可快速可控合成生長高質(zhì)量二維材料、轉(zhuǎn)移堆疊形成性質(zhì)各異的 2D vdWHs, 為探索豐富多樣的物理效應(yīng)和新奇的物理現(xiàn)象提供了可靠穩(wěn)定的平臺(tái)工具。是維SHIWE二維材料生長轉(zhuǎn)移系統(tǒng)廣泛用于包括二維材料及器件研究、半導(dǎo)體材料器件、傳感器材料及器件、新型電子器件、隧穿晶體管、光電檢測(cè)器、憶阻器和磁存儲(chǔ)單元等, 在半導(dǎo)體集成電路、微電子、材料、物理及交叉學(xué)科科學(xué)研究和新材料器件工藝研中應(yīng)用廣泛。

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高真空CVT化學(xué)氣相輸運(yùn)合成生長系統(tǒng)能快速合成生長制備高性能性能

二維材料,目前被廣泛采用,該方法既可高質(zhì)量晶體生長,又可利用化學(xué)

可逆反應(yīng)在不同溫度下反應(yīng)朝不同方向進(jìn)行而生長高性能二維材料,具有

設(shè)備簡單、成本低效率高、生長溫度低和晶體質(zhì)量高的突出特點(diǎn)。二維材

料轉(zhuǎn)移平臺(tái)主要由高清顯微系統(tǒng)、高精度三維轉(zhuǎn)移臺(tái)、真空吸附加熱集成

樣品裝置等部分組成,該系統(tǒng)可用于在超凈化環(huán)境下、惰性氣氛或者真空

環(huán)境中轉(zhuǎn)移堆疊制備二維材料器件,并可擴(kuò)展與手套箱、蒸發(fā)鍍膜儀、

勻膠機(jī)、掩膜板對(duì)準(zhǔn)平臺(tái)等擴(kuò)展組合聯(lián)用。滿足二維材料生長、濕法轉(zhuǎn)移、

干法轉(zhuǎn)移及非大氣環(huán)境轉(zhuǎn)移等操作。

TT-11高真空CVT二維材料生長轉(zhuǎn)移系統(tǒng)主要由高真空CVT化學(xué)氣相輸運(yùn)合成生長系統(tǒng)及高精度多功能二維材料轉(zhuǎn)移平臺(tái)兩部分組成。

高真空CVT化學(xué)氣相輸運(yùn)合成生長系統(tǒng)能快速合成生長制備高性能性能二維材料,目前被廣泛采用,該方法既可高質(zhì)量晶體生長,又可利用化學(xué)可逆反應(yīng)在不同溫度下反應(yīng)朝不同方向進(jìn)行而生長高性能二維材料,具有設(shè)備簡單、成本低效率高、生長溫度低和晶體質(zhì)量高的突出特點(diǎn)。

二維材料轉(zhuǎn)移平臺(tái)主要由高清顯微系統(tǒng)、高精度三維轉(zhuǎn)移臺(tái)、真空吸附加熱集成樣品裝置等部分組成,該系統(tǒng)可用于在超凈化環(huán)境下、惰性氣氛或者真空環(huán)境中轉(zhuǎn)移堆疊制備二維材料器件,并可擴(kuò)展與手套箱、蒸發(fā)鍍膜儀、勻膠機(jī)、掩膜板對(duì)準(zhǔn)平臺(tái)等擴(kuò)展組合聯(lián)用。滿足二維材料生長、濕法轉(zhuǎn)移、干法轉(zhuǎn)移及非大氣環(huán)境轉(zhuǎn)移等操作。


(二維材料轉(zhuǎn)移平臺(tái))

1. 顯微轉(zhuǎn)移操作平臺(tái):

a. 四軸可調(diào)襯底載物平臺(tái):樣品臺(tái)通過鋼絲滾珠無間隙導(dǎo)軌提供直線移動(dòng),三軸可調(diào);支持沿 XY 方向平移,行程 13mm,測(cè)微絲桿控制系統(tǒng)分辨率0.002mm;繞 z 軸手動(dòng)調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)最大±90°,測(cè)微器精細(xì)調(diào)節(jié),行程5°,調(diào)節(jié)精度1°左右; 繞x軸和y 軸傾斜臺(tái),調(diào)節(jié)方式手動(dòng)轉(zhuǎn)輪,臺(tái)面厚度20mm,傾斜角度±3°。

b. 襯底載物平臺(tái)加熱系統(tǒng):樣品臺(tái)加熱最高溫度為150 ℃,使用 PID 溫度控制器,溫度控制穩(wěn)定性小于±1℃,帶加熱開關(guān)。

c. 四軸可調(diào)載玻片移動(dòng)平臺(tái):載玻片 XYZ三軸可調(diào),80mm高穩(wěn)定性不銹鋼臺(tái)面,行程25mm,測(cè)微絲桿控制;樣品送入手動(dòng)旋轉(zhuǎn)臺(tái),臺(tái)面直徑100mm,粗調(diào)旋轉(zhuǎn)范圍360°,細(xì)調(diào)旋轉(zhuǎn)范圍±5°,定位精度1~ 2°;

d. 支持真空自動(dòng)吸附樣品,確保轉(zhuǎn)移過程中目標(biāo)樣品位置精確固定。真空泵電磁閥控制,按鈕控制是否吸附樣品;真空泵:50L/min 流量;

e. 轉(zhuǎn)移平臺(tái)的樣品載物臺(tái)(底座),能夠固定對(duì)接對(duì)準(zhǔn)平臺(tái),方便拆卸和安裝,便于操作;

2. 顯微成像光路系統(tǒng):

a. 單筒顯微鏡:變倍比1:6.5,變倍范圍0.7X-4.5X,標(biāo)準(zhǔn)工作距離90mm,分辨率63-180lp/mm,95mm超長工作距離20倍物鏡,綜合最大放大倍率800~850倍;

b. 白色LED照明:同軸照明系統(tǒng),選用高亮度單顆1W LED,色溫5500K,照明均勻;LED照明控制器90V-250V寬電壓,1W LED控制器,可調(diào)光;

c. 顯微相機(jī):彩色CCD相機(jī);1920x1080高靈敏度CMOS傳感器,30fps速度保存;支持HDMI相機(jī)直接輸出到顯示器(本設(shè)備不附帶電腦);曝光時(shí)間0.4ms~999ms,自動(dòng)白平衡;支持WIFI數(shù)據(jù)傳輸;提供顯微相機(jī)操作軟件,支持電腦控制,可軟件測(cè)量顯微樣品尺寸及角度;工作溫度-10~ 50攝氏度。

d. 顯微觀察支架:高穩(wěn)定性鋁型材支架,長寬高280mm*80mm*80mm,支持沿 xy方向 50mm行程,大范圍調(diào)節(jié)顯微鏡觀察位置;

e. 顯示器:全高清專業(yè)顯示器,支持順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90度。

f.? 帶高精度穩(wěn)定性光學(xué)精密減震底座。

g. 帶有其他支持及輔助附件等。


基于二維異質(zhì)/相結(jié)構(gòu)的器件研究——二維材料生長轉(zhuǎn)移系統(tǒng)的評(píng)論 (共 條)

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