【技术实现步骤摘要】
本申请涉及二维材料转移，具体而言，涉及一种二维材料转移方法及装置。
技术介绍
1、目前学术界多数二维材料转移方法存在转移过程相对复杂、转移耗材难以循环使用、转移后二维材料表面残胶难以去除等问题。
2、现有的二维材料转移方法中，有的在载玻片下表面涂布粘性随温度反向变化的材料，粘取待转移二维材料；然后将待转移二维材料与二维材料受体准确定位；最后将载玻片放置在二维材料受体表面，加热载玻片将待转移二维材料转移到二维材料受体上。但是，该方法无法实现特定图形cvd生长二维材料的转移或堆叠；该方法通过温度的变化来改变材料粘性是需要一定响应时间，因此转移效率相对低。
3、现有的二维材料转移方法中，有的使用联苯腈类化合物、手性化合物、偶氮苯液晶聚合物、有机硅mq树脂和二甲苯等有机物混合配置形成光释放胶；在背衬基材上涂覆该光释放胶，并粘取待转移二维材料；将附着有待转移二维材料的背衬基材组装到目标基底上，采用特定波长范围内的光照射，使得待转移二维材料与光释放胶脱离，附着在目标基底上。该方法光释放胶配置过程复杂、所涉及化学试剂较多；该方法采用施加激光改变材料粘性的方法可能会在二维材料上留下残胶。
技术实现思路
1、为了至少克服现有技术中的上述不足，本申请的目的在于提供一种二维材料转移方法及装置。
2、第一方面，本申请实施例提供一种二维材料转移方法，包括如下步骤：
3、使第一衬底与第二衬底贴合得到第一结构体，其中，第一衬底上承载有牺牲层，第二衬底上承载有二维材
4、去除第一结构体表面的第二衬底得到第二结构体；
5、对第二结构体表面的二维材料层进行图案化处理，得到第三结构体，第三结构体中的二维材料层经图案化处理后包含多个微区图案；
6、使第三结构体与目标衬底贴合得到第四结构体，第四结构体中的二维材料层与目标衬底贴合，且目标衬底在下，第三结构体在上；
7、使用脉冲激光照射微区图案并保证脉冲激光的光斑能够覆盖微区图案，以使微区图案对应的牺牲层区域在脉冲激光的作用下气化，从而将微区图案释放至目标衬底。
8、在一种可能的实现方式中，在使第一衬底与第二衬底贴合得到第一结构体之前，二维材料转移方法还包括步骤：
9、在第一衬底上涂牺牲层材料液，加热干燥后在第一衬底表面形成牺牲层。
10、在一种可能的实现方式中，牺牲层材料液为聚邻苯二甲酰胺溶液，聚邻苯二甲酰胺溶液由以下方法制得：
11、将聚邻苯二甲酰胺粉末加入有机溶剂溶解形成固含量为2.5～5％的聚邻苯二甲酰胺溶液。
12、在一种可能的实现方式中，在第一衬底上涂牺牲层材料液，加热干燥后在第一衬底表面形成牺牲层，包括如下步骤：
13、在第一衬底上以2000～4000rpm的转速旋涂聚邻苯二甲酰胺溶液30～60s；
14、在75～85℃下对旋涂了聚邻苯二甲酰胺溶液的第一衬底进行加热干燥2.5～3.5min，形成20～60nm厚度的牺牲层。
15、在一种可能的实现方式中，所述脉冲激光的功率小于10mw；和/或
16、所述脉冲激光的重复频率1～10hz；和/或
17、所述脉冲激光的照射时间小于100μs/1pulse。
18、在一种可能的实现方式中，有机溶剂为苯甲醚。
19、在一种可能的实现方式中，使第一衬底与第二衬底贴合得到第一结构体，包括：
20、使用热压法或滚压法将第一衬底上承载的牺牲层与第二衬底上承载的二维材料层贴合压紧。
21、在一种可能的实现方式中，第二衬底为金属基底，去除第一结构体表面的第二衬底得到第二结构体，包括：
22、将第一结构体放入刻蚀液中，去除金属基底。
23、在一种可能的实现方式中，对第二结构体表面的二维材料层进行图案化处理，包括步骤：
24、在第二结构体的二维材料层表面旋涂、烘烤光刻胶，形成光刻胶层；
25、使光刻胶层在紫外光下曝光、显影形成特定的图案；
26、对图案化后的光刻胶层进行加热干燥；
27、对光刻胶层图案化后的第二结构体进行刻蚀；
28、去除光刻胶层，得到图案化的二维材料层。
29、第二方面，本申请实施例还提供一种二维材料转移装置，用于将承载于第三结构体上的二维材料转移至目标衬底，第三结构体包括依次层叠设置的第一衬底、牺牲层和包含多个微区图案的二维材料层二维材料转移装置包括
30、载物台，用于承载目标衬底，
31、装载架，用于装载和移动第三结构体，
32、脉冲光源组件，用于发射脉冲激光，
33、显微成像组件，用于对装载于装载架上的第三结构体和承载于载物台上的目标衬底成像，
34、传输光路，用于对脉冲光源组件发射的脉冲激光进行调制，并将调制后的脉冲激光引导至装载于装载架上的第三结构体的特定位置处，使该特定位置对应的牺牲层在脉冲激光的作用下气化，从而将微区图案释放至目标衬底，
35、控制器，用于接收显微成像组件的成像信息，并根据成像信息控制装载架和/或载物台运动，使第三结构体与目标衬底对准和/或平行。
36、在一种可能的实现方式中，传输光路包括
37、能量调制透镜组，用于对脉冲光源组件发射的脉冲激光进行功率衰减；
38、分束器，用于将经过功率衰减的脉冲激光分束成第一光束和第二光束，将第一光束传输至显微成像组件中的相机，将第二光束传输至投影物镜，
39、投影物镜，用于将第二光束约束在特定区域，并传输至装载于装载架上的第三结构体。
40、在一种可能的实现方式中，显微成像组件与传输光路共用分束器和投影物镜，
41、显微成像组件还包括白光光源，白光光源用于发出白光，白光光源发出的白光经分束器、投影物镜后照射至装载于装载架上的第三结构体后被第三结构体反射，反射白光通过投影物镜、分束器后被相机捕获。
42、在一种可能的实现方式中，能量调制透镜组包括沿着光路方向设置的半波片和偏振片。
43、基于上述任意一个方面，本申请实施例提供的一种二维材料转移方法及装置，采用在脉冲激光作用下能够气化的牺牲层材料，通过脉冲激光照射牺牲层材料，使特定区域的二维材料微区图案被释放至目标衬底，完成二维材料的转移，与传统的二维材料转移方法相比，具有如下优点：
44、(1)洁净转移；传统干法、释放转移工艺或多或少会导致残胶等问题，本专利技术所采用的牺牲层材料由于在激光辐照下气化释放，不会在二维材料上残留，转移完成后的二维材料更加洁净；
45、(2)目标衬底结构可选范围较宽；本申请实施例采用接近式的转移方法，即是带有二维材料的掩模与目标衬底不完全贴合，可在沟槽、凸台、曲面上方几十微米处，然后再做定点对位，激光释放二维材料，因此，相对于传本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种二维材料转移方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的二维材料转移方法，其特征在于，在所述使第一衬底与第二衬底贴合得到第一结构体之前，还包括步骤：
3.根据权利要求2所述的二维材料转移方法，其特征在于，所述牺牲层材料液为聚邻苯二甲酰胺溶液，所述聚邻苯二甲酰胺溶液由以下方法制得：
4.根据权利要求3所述的二维材料转移方法，其特征在于，所述在所述第一衬底上涂牺牲层材料液，加热干燥后在所述第一衬底表面形成牺牲层，包括如下步骤：
5.根据权利要求1所述的二维材料转移方法，其特征在于：
6.根据权利要求3所述的二维材料转移方法，其特征在于：所述有机溶剂为苯甲醚。
7.根据权利要求1所述的二维材料转移方法，其特征在于：所述使第一衬底与第二衬底贴合得到第一结构体，包括：
8.根据权利要求1所述的二维材料转移方法，其特征在于：所述第二衬底为金属基底，所述去除所述第一结构体表面的第二衬底得到第二结构体，包括：
9.根据权利要求1所述的二维材料转移方法，其特征在于：所述对所述第二结
10.一种二维材料转移装置，用于将承载于第三结构体上的二维材料转移至目标衬底，所述第三结构体包括依次层叠设置的第一衬底、牺牲层和包含多个微区图案的二维材料层，其特征在于：所述二维材料转移装置包括载物台，用于承载目标衬底，
11.根据权利要求10所述的二维材料转移装置，其特征在于：所述传输光路包括
12.根据权利要求11所述的二维材料转移装置，其特征在于：所述显微成像组件与所述传输光路共用分束器和投影物镜，
13.根据权利要求11所述的二维材料转移装置，其特征在于：能量调制透镜组包括沿着光路方向设置的半波片和偏振片。
...【技术特征摘要】
1.一种二维材料转移方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的二维材料转移方法，其特征在于，在所述使第一衬底与第二衬底贴合得到第一结构体之前，还包括步骤：
3.根据权利要求2所述的二维材料转移方法，其特征在于，所述牺牲层材料液为聚邻苯二甲酰胺溶液，所述聚邻苯二甲酰胺溶液由以下方法制得：
4.根据权利要求3所述的二维材料转移方法，其特征在于，所述在所述第一衬底上涂牺牲层材料液，加热干燥后在所述第一衬底表面形成牺牲层，包括如下步骤：
5.根据权利要求1所述的二维材料转移方法，其特征在于：
6.根据权利要求3所述的二维材料转移方法，其特征在于：所述有机溶剂为苯甲醚。
7.根据权利要求1所述的二维材料转移方法，其特征在于：所述使第一衬底与第二衬底贴合得到第一结构体，包括：
8.根据权利要求1所述的二维材料...
【专利技术属性】
技术研发人员：罗先刚，李维杰，李雄，张仁彦，
申请(专利权)人：天府兴隆湖实验室，
类型：发明
国别省市：
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