转移探针、二维异质结及其制备方法和二维异质结的制备系统技术方案

本发明专利技术涉及一种转移探针及其制备方法、二维异质结及其制备方法和制备系统。该转移探针包括玻璃衬底及依次层叠在玻璃衬底上的透明的弹性缓冲层、提取层及转移层，提取层选自聚碳酸亚丙酯层及聚甲基丙烯酸甲酯层中的一种，转移层为氮化硼层，转移层的平整度为埃米级。上述转移探针能够有效保证二维异质结的平整性，进而提高二维异质结器件的质量。

Transfer Probe, Two-Dimensional Heterojunction and Its Fabrication Method and Two-Dimensional Heterojunction Fabrication System

【技术实现步骤摘要】
转移探针、二维异质结及其制备方法和二维异质结的制备系统
本专利技术涉及一种转移探针、二维异质结及其制备方法和二维异质结的制备系统。
技术介绍
随着二维半导体材料的兴起，二维异质结突破传统器件材料的限制，成为制备电子器件的理想材料体系。但当前二维材料容易弯折，转移过程中容易导致二维异质结出现折皱，严重影响二维异质结器件的质量。
技术实现思路
基于此，有必要提供一种能够制备得到较为平整的二维异质结的转移探针。此外，还提供一种转移探针的制备方法、二维异质结及其制备方法和制备系统。一种转移探针，包括玻璃衬底及依次层叠在玻璃衬底上的透明的弹性缓冲层、提取层及转移层，提取层选自聚碳酸亚丙酯层及聚甲基丙烯酸甲酯层中的一种，转移层为氮化硼层，转移层的平整度为埃米级。上述转移探针的弹性缓冲层能够在二维材料堆叠过程中起到缓冲的作用，防止转移探针与二维材料硬接触，破坏二维异质结的平整性。提取层具有加热减粘的特性，能够在加热后失去粘性直接得到二维异质结，不必采用其他的机械方式来转移二维异质结，保证二维异质结的平整性。此外，转移层的平整度为埃米级，在氮化硼与二维材料相贴合时不会导致二维材料出现折皱，保证二维异质结的平整性。因此，上述转移探针能够有效保证二维异质结的平整性，进而提高二维异质结器件的质量。在其中一个实施例中，弹性缓冲层的厚度为0.5mm～5mm。一种转移探针的制备方法，包括以下步骤：在玻璃衬底上制备透明的弹性缓冲层；在弹性缓冲层上制备提取层，其中，提取层选自聚碳酸亚丙酯层及甲基丙烯酸甲酯层中的一种；及在提取层上制备转移层，转移层为氮化硼层，转移层的平整度为埃米级。在其中一个实施例中，在玻璃衬底上制备透明的弹性缓冲层的步骤具体为：将缓冲浆料涂布在玻璃衬底上，经固化，得到弹性缓冲层，其中，缓冲浆料包括液态硅橡胶与固化剂，弹性缓冲层的厚度为0.5mm～5mm。在其中一个实施例中，在玻璃衬底上制备透明的弹性缓冲层的步骤之后，在弹性缓冲层上制备提取层的步骤之前，还包括采用透明胶带固定粘结弹性缓冲层和玻璃衬底的步骤。在其中一个实施例中，在弹性缓冲层上制备提取层的步骤具体为：将提取液涂布在弹性缓冲层上，经干燥，得到提取层，其中，提取液选自含有聚碳酸亚丙酯的苯甲醚溶液及含有甲基丙烯酸甲酯的苯甲醚溶液中的一种。在其中一个实施例中，在提取层上制备转移层的步骤具体为：使用胶带粘取氮化硼；将胶带贴附于基板上，按压胶带以使基板吸附氮化硼，再去除胶带；将提取层远离弹性缓冲层的一侧与基板相贴合，而使氮化硼吸附到提取层上，以形成转移层。一种二维异质结的制备方法，包括如下步骤：按照上述的转移探针的制备方法制备转移探针；提供吸附有第一二维材料的第一基板，将转移探针的转移层远离提取层的一侧与第一基板相贴合，而使第一二维材料吸附到转移层上，以形成第一二维材料层；提供吸附有第二二维材料的第二基板，将第一二维材料层远离转移层的一侧与第二基板相贴合，而使第二二维材料吸附到第一二维材料层上，以形成第二二维材料层；对提取层加热减粘处理，而使转移层与提取层分离，得到二维异质结。在其中一个实施例中，二维异质结的制备步骤均是在保护气体的气氛下进行的。在其中一个实施例中，对提取层加热减粘处理的步骤之后，还包括将二维异质结浸泡于丙酮中，以去除残留的提取层的步骤。在其中一个实施例中，对提取层加热减粘处理的步骤之后，还包括采用感应耦合等离子体干法刻蚀去除二维异质结上的转移层的步骤。一种采用上述的二维异质结的制备方法制得的二维异质结。一种二维异质结的制备系统，二维异质结的制备系统包括：转移平台、载物台、上述的转移探针及显微镜成像组件，转移平台和载物台均能够在水平方向上移动，且转移平台和载物台均能够在竖直方向上伸缩，载物台能够承载样品，转移探针能够固定在转移平台上，显微镜成像组件能够对载物台上的样品进行成像，其中，转移平台和载物台中的至少一个伸缩而使转移探针的转移层远离提取层的一侧能够与二维材料接触。在其中一个实施例中，还包括减震平台，转移平台、载物台及显微镜成像组件均安装在减震平台上。在其中一个实施例中，还包括加热台，加热台位于载物台上，加热台能够承载样品。在其中一个实施例中，还包括手套箱，载物台、转移平台、转移探针及显微镜成像组件均收容于手套箱中。附图说明图1为一实施方式的二维异质结的制备系统的剖面图；图2为图1所示的二维异质结的制备系统中转移探针的结构示意图；图3为一实施方式的二维异质结的制备方法的流程图；图4为图3所示的二维异质结的制备方法中的转移探针的制备方法的流程图；图5为实施例1得到的二维异质结的表面的原子力显微镜(AFM)图；图6为实施例4得到的二维异质结的表面的原子力显微镜(AFM)图。具体实施方式为了便于理解本专利技术，下面将参照相关附图对本专利技术进行更全面的描述。附图中给出了本专利技术的较佳的实施例。但是，本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本专利技术的公开内容的理解更加透彻全面。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体地实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。请参阅图1，一实施方式的二维异质结制备系统10，能够用于制备二维异质结。其中，二维异质结制备系统10包括减震平台100、载物台200、加热台300、转移平台400、转移探针500、显微成像系统600及手套箱700。减震平台100为二维异质结制备系统10的支撑基础，用于减小二维异质结制备系统10的震动。在图示的实施例中，减震平台100包括第一平板110、第二平板120以及多个弹簧130。多个弹簧130位于第一平板110和第二平板120之间，并均与第一平板110和第二平板120弹性抵接。多个弹簧130能够通过伸缩减小第一平板110的震动，使二维异质结制备系统10更加稳定；同时，减震平台100的结构简单，易于装配。可以理解，减震平台100不限于为上述结构，第一平板110和第二平板120之间也可以设置海绵等缓冲物，只要能够起到减小震动的作用即可。载物台200安装在减震平台100上。其中，载物台200能够在水平方向上移动，且能够在竖直方向上伸缩。进一步地，载物台200的移动和伸缩的精度在微米级别。在图示的实施例中，载物台200大致为长方体结构，载物台200具有相对的顶面和底面，顶面和底面均为平面。载物台200的底面与第一平板110相抵接。可以理解，载物台200不限于为长方体结构，也可以为圆柱体结构和三棱柱结构等，只要载物台200能够安装在减震平台100上即可。当然，载物台200的顶面和底面也不限于为平面，也可以为曲面或不规则面，只要安装在减震平台200上并保持平稳即可。加热台300安装在载物平台200上，并能够随着载物台200移动。其中，加热台300上能够放置样品。其中，样品为吸附有二维材料的基板。在图示的实施例中，加热台300安装在载物台200的顶面。可以理解，加热台300不限于安装在载物台200的顶面，也可以安装在载物台200的其他位置，只要在加热台300上能够放置基板即可。驱动件410安装在减震平台100上，移动平台400能够在水平方向上移动，且能够在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种转移探针，其特征在于，包括玻璃衬底及依次层叠在所述玻璃衬底上的透明的弹性缓冲层、提取层及转移层，所述提取层选自聚碳酸亚丙酯层及聚甲基丙烯酸甲酯层中的一种，所述转移层为氮化硼层，所述转移层的平整度为埃米级。

【技术特征摘要】
1.一种转移探针，其特征在于，包括玻璃衬底及依次层叠在所述玻璃衬底上的透明的弹性缓冲层、提取层及转移层，所述提取层选自聚碳酸亚丙酯层及聚甲基丙烯酸甲酯层中的一种，所述转移层为氮化硼层，所述转移层的平整度为埃米级。2.根据权利要求1所述的转移探针，其特征在于，所述弹性缓冲层的厚度为0.5mm～5mm。3.一种转移探针的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：在玻璃衬底上制备透明的弹性缓冲层；在所述弹性缓冲层上制备提取层，其中，所述提取层选自聚碳酸亚丙酯层及甲基丙烯酸甲酯层中的一种；及在所述提取层上制备转移层，所述转移层为氮化硼层，所述转移层的平整度为埃米级。4.根据权利要求3所述的转移探针的制备方法，其特征在于，所述在玻璃衬底上制备透明的弹性缓冲层的步骤具体为：将缓冲浆料涂布在所述玻璃衬底上，经固化，得到所述弹性缓冲层，其中，所述缓冲浆料包括液态硅橡胶与固化剂，所述弹性缓冲层的厚度为0.5mm～5mm。5.根据权利要求3所述的转移探针的制备方法，其特征在于，所述在玻璃衬底上制备透明的弹性缓冲层的步骤之后，在所述弹性缓冲层上制备提取层的步骤之前，还包括采用透明胶带固定粘结所述弹性缓冲层和所述玻璃衬底的步骤。6.根据权利要求3所述的转移探针的制备方法，其特征在于，所述在所述弹性缓冲层上制备提取层的步骤具体为：将提取液涂布在所述弹性缓冲层上，经干燥，得到提取层，其中，所述提取液选自含有聚碳酸亚丙酯的苯甲醚溶液及含有甲基丙烯酸甲酯的苯甲醚溶液中的一种。7.根据权利要求3所述的转移探针的制备方法，其特征在于，所述在所述提取层上制备转移层的步骤具体为：使用胶带粘取氮化硼；将所述胶带贴附于基板上，按压所述胶带以使所述基板吸附所述氮化硼，再去除所述胶带；将所述提取层远离所述弹性缓冲层的一侧与所述基板相贴合，而使所述氮化硼吸附到所述提取层上，以形成所述转移层。8.一种二维异质结的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：按照权利要求3～7中任意一项所述转移探针的制备方法制备转移探针；提供吸附有第一二维材料的第一基板，将所述转移探针的转移层远离所述提取层的一侧与所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴俊峰，赵悦，
申请(专利权)人：南方科技大学，
类型：发明
国别省市：广东,44