一种快速、无刻蚀的转移二维材料和制备异质结的方法技术

一种快速、无刻蚀的转移二维材料和制备异质结的方法，属于人工微结构制备技术领域。所述方法在显微操作台下利用透明柔性非水溶性聚合物薄膜和水蒸气将第一二维材料从第一目标衬底转移至聚合物薄膜，然后将第一二维材料堆叠到衬底为第N目标衬底的第N二维材料上表面，重复相同步骤，依次将第二二维材料、……、第（N‑1）二维材料堆叠到转移至第N二维材料上表面的第一二维材料上表面，从而制得二层或多层异质结。解决了现有技术存在的操作复杂问题并尽可能避免材料污染，本发明专利技术无刻蚀和去除聚合物步骤，简单高效、用时短、成功率高，可以实现一个或多个二维材料的定点、大面积和大通量转移。二维材料转移前后形状保持完整，光学性质保持较好。

A fast, etch free method for transferring two-dimensional materials and preparing heterojunction

【技术实现步骤摘要】
一种快速、无刻蚀的转移二维材料和制备异质结的方法
本专利技术属于人工微结构制备
，具体涉及一种快速、无刻蚀的转移二维材料和制备异质结的方法。
技术介绍
二维材料是特指一类具有原子尺寸厚度，但是平面内尺寸可达微米以上尺度的材料。典型的一种二维材料是过渡金属硫族化合物，如二硫化钼、二硫化钨等。单层的二硫化钼材料只有单个分子的厚度，但是其平面内可达数百微米。这种材料由于其特殊的性质，可以应用于先进半导体器件、功能材料等各个领域。常用的二维材料制备方法，如化学气相沉积法，需要二氧化硅作为衬底进行材料生长，为了制备电子器件，需要对材料进行转移。二维材料的转移过程一般伴随原生长衬底的刻蚀过程，刻蚀过程可能导致材料性能退化。二维材料的特殊的层状结构决定了其面内方向比较脆弱，现有方法在转移时一般需要对材料进行特殊保护，如在材料上旋涂一层聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）等，有时还需要进行加热以增强PMMA对材料的保护效果，但是后期需要去除聚合物保护层，聚合物的残余也可能导致材料性能退化。此外，现有转移方法的步骤较为复杂，对操作人员的经验要求较高。另外，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种快速、无刻蚀的转移二维材料和制备异质结的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：/n步骤一. 分别在第一目标衬底、第二目标衬底、……、和第N目标衬底上用化学气相沉积法生长第一二维材料、第二二维材料、……、和第N二维材料作为原材料，其中N为大于一的自然数；/n步骤二.以载玻片为支撑，在载玻片上表面制备透明柔性非水溶性聚合物薄膜；/n步骤三.转移第一二维材料，通过显微操作台将聚合物薄膜置于第一二维材料正上方，其中聚合物薄膜在下，载玻片在上，在第一二维材料和第一目标衬底表面和接触处通入水蒸气，水蒸气在第一二维材料和第一目标衬底表面凝结成水珠，然后将聚合物薄膜下压至第一二维材料上表面，使聚合物...

【技术特征摘要】
1.一种快速、无刻蚀的转移二维材料和制备异质结的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
步骤一.分别在第一目标衬底、第二目标衬底、……、和第N目标衬底上用化学气相沉积法生长第一二维材料、第二二维材料、……、和第N二维材料作为原材料，其中N为大于一的自然数；
步骤二.以载玻片为支撑，在载玻片上表面制备透明柔性非水溶性聚合物薄膜；
步骤三.转移第一二维材料，通过显微操作台将聚合物薄膜置于第一二维材料正上方，其中聚合物薄膜在下，载玻片在上，在第一二维材料和第一目标衬底表面和接触处通入水蒸气，水蒸气在第一二维材料和第一目标衬底表面凝结成水珠，然后将聚合物薄膜下压至第一二维材料上表面，使聚合物薄膜与第一二维材料充分接触，再将聚合物薄膜提起，第一二维材料转移到聚合物薄膜下表面；
步骤四.将第一二维材料堆叠到衬底为第N目标衬底的第N二维材料上表面，在显微镜操作台上更换带有第N二维材料的第N目标衬底，然后在显微镜下操作表面带有第一二维材料的聚合物薄膜置于第N二维材料上方，并对准目标位置，将表面带有第一二维材料的聚合物薄膜下压至第N二维材料上表面，使第一二维材料和第N二维材料充分接触，然后将聚合物薄膜提起，第一二维材料转移并堆叠到第N二维材料上表面；
步骤五.当...

【专利技术属性】
技术研发人员：万能，赵小康，施辉，邵志勇，徐康，张思源，陈若望，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32