一文带你了解顶尖二维材料研究者们使用的科学仪器:覆盖生长、器件制作、转移及各类表征


发布时间:

2024-05-10

二维材料以其独特的物理和化学性质,正在成为现代科学研究的前沿领域。这些材料在电子、能源、生物医学等领域展现出巨大的应用潜力。本文将带您了解泽攸科技在二维材料的生长、器件制作、转移、表征的全过程解决方案。

二维材料以其独特的物理和化学性质,正在成为现代科学研究的前沿领域。这些材料在电子、能源、生物医学等领域展现出巨大的应用潜力。本文将带您了解泽攸科技在二维材料的生长、器件制作、转移、表征的全过程解决方案。

二维材料的生长:PECVD

等离子体增强化学气相沉积(PECVD)是一种用于生长高质量二维材料的技术,通过等离子体激发气体中的化学反应,促进材料在衬底上的生长。

泽攸科技自主研发的多功能电感耦合等离子体增强化学气相沉积系统(PECVD)是用来制备高纯、高性能固体薄膜的主要技术,主要借助微波或射频的方法将目标气体进行电离,促进化学反应在较低的温度下进行,从而在基片上沉积出所期望的薄膜。

二位材料的生长与表面装饰

Graphene在任意衬底上的无催化生长

相关期刊案例:

1.Catalyst-Free Growth ofNanographene Films on VariousSubstrates,《Nano Research》

2.Growth, Characterization, and Properties of Nanographene,《Small》

3.Ultrasensitive biochemical sensing platform enabled by directly grown graphene on insulator,《Small》

二维材料的器件制作:DMD无掩膜光刻机

泽攸科技自研的无掩膜光刻机以其独特的纳米压电位移台拼接技术、红光引导曝光技术、所见即所得的特点,以及OPC修正算法优化图形质量的优势,为二维材料的器件制作提供了有力支持。

相关期刊案例:

1.Differential pressure sensors based on transfer-free piezoresistive layered PdSe2 thin films,《Nanotechnology》

2.PtTe2/WS2/Pyramidal-Si van der Waals Heterojunction with Semiconformal Interfaces toward High-Performance Photodetectors,《ACS Photonics》

二维材料的转移:电动高精度转移台

传统的机械臂或细长操作棒难以实现如此高精度的样品操控。而市面上大多数微纳操作平台也存在工作空间小、转移精度难以保证等问题,为解决这一技术瓶颈,泽攸科技研发了这款电动二维材料转移台。

该设备集成了气浮隔震减振系统、高精度电动三坐标运动台、样品加热装置、真空吸附系统、显微图像系统等模块,实现了对样品的稳定支撑和精确操控,特别适合于二维材料从基底到目标基底的转移,相比其它设备,操作更为简便,转移精度和灵活性也有很大提高。

电学表征:探针台

泽攸科技的低温液氮探针台是一种专门进行二维材料电学性质测量的重要工具,主要是由真空腔体、探针控制、显微镜模块、变温样品台、进口分子泵组、全旺程真空规、智能温控仪等组成,在测量室温真空或者大气环境下器件电性能、变温IV性能、器件光电性能研究(灵敏度、量子效率、相应速度等)有着广泛应用。

单层二硫化钨场效应晶体管的IV曲线和转移曲线

利用真空温差热台测量材料的热电性能

形貌及成份表征:台式扫描电镜

泽攸科技的ZEM系列台式扫描电镜不仅提供了卓越的成像质量,还具备便携性和灵活性,配备减速样品台可在SEM中获得的更清晰的二维材料图像。

二维材料表征图

原子尺度形貌表征:扫描隧道显微镜

泽攸科技扫描隧道显微镜(STM)为代表的超高真空设备广泛应用于科学研究中,主要进行对表面有关或者在表面发生的所有物理化学现象进行原子尺度的研究。

超高真空低温(4K)STM系统包含关键技术如压电陶瓷步进马达、低温STM探头、超真空液氦双层杜瓦等。超高真空低温扫描隧道显微镜系列产品,除了高性能STM、调频AFM、TERS等设备外,还可将核心部件模块化,集成化,针对科研用户,定制开发所需功能和设备。

铜上的单层和双层硼烯

银上的单层硼烯。

相关期刊案例:

1.Synthesis of bilayer borophene,《Nature Chemistry》

2.Abnormal phase transition between two-dimensional high-density liquid crystal and low-density crystalline solid phases,《Nature Communications》

3.Experimental realization of two-dimensional boron sheets,《Nature Chemistry》

原位结构表征:原位TEM/SEM测量系统

泽攸科技PicoFemto原位TEM/SEM测量系统的核心优势在于,实时原位观察样品在真实环境下的动态现象,从而观察材料的变化并进行数据分析。目前该系统已在国内外顶尖高校和研究机构投入使用,取得了一系列有影响力的研究成果。

二维纳米材料展现出多种力电和光电性能

相关期刊案例:
1.The Role of Geometric Sites in 2D Materials for Energy Storage,《Joule》

2.Optomechanical Properties of MoSe2 Nanosheets as Revealed by In Situ Transmission Electron Microscopy,《Nano Letters》