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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于金属解理,具体的说,涉及一种基于氧化物解理二维材料的方法。
技术介绍
1、二维材料展现出许多奇特的性质,使其在场效应管、光电器件、热电器件等领域应用广泛。目前机械解理法是常用的获得高质量二维材料的方法之一。我们在之前的申请号为:201811138228.1,专利技术创造名称为:二维材料解理方法的中国专利技术专利申请中提出了一种利用惰性氧化物对晶体材料的解理并用印章材料转移的机械解理方法,通过该方法可以获得大面积高质量的二维材料,拓展了二维材料库。但是在该解理方法中,为了使样品与热释放胶带分离,需要对样品进行直接加热处理,温度需要达到115-125℃,这大大限制了该方法在一些热稳性差的晶体材料中的应用,并且该方法中需要印章材料将获得的二维材料转移到衬底上,需要多步转移,这期间难免会丢失一些解理好的的二维材料,不利于二维材料的产率的提高。
技术实现思路
1、针对上述现有技术的不足,本专利技术的目的在于提供一种基于氧化物解理二维材料的方法;该方法转移步骤少,解理效率高,尤其适用于热稳定性差的晶体材料解理。
2、本专利技术的技术方案具体介绍如下。
3、本专利技术提供一种基于氧化物解理二维材料的方法,其主要利用蒸镀或溅射在二维材料表面的氧化物和二维材料之间的黏附力实现解理,包括以下步骤:
4、(1)将待解理的块体晶体贴到真空胶带上,并在晶体表面覆盖一层绝缘氧化物薄膜;
5、(2)准备衬底,将热释放胶带与衬底紧密贴合,热处理将热释放
6、(3)将步骤(1)的胶带中有绝缘氧化物薄膜的一面朝下紧贴到衬底的胶带残留层上,用力按压使其均匀贴合;
7、(4)将胶带撕开,块体晶体材料和绝缘氧化物薄膜残留在衬底上,且氧化物薄膜面靠近衬底面,暴露出晶体面;
8、(5)将步骤(4)中获得的晶体面用传统解理用胶带反复粘贴,进行减薄,完成解理。
9、本专利技术中,步骤(1)中,通过蒸镀或溅射的方式在晶体表面覆盖一层绝缘氧化物薄膜。
10、本专利技术中,步骤(1)中,绝缘氧化物为氧化铝或氧化镁,绝缘氧化物薄膜层的厚度在50-100nm之间。
11、本专利技术中,步骤(1)中,块状晶体选自mos2、tas2、 fe3gete2、mnbi2te4、vse2、 fese、cri3、cr2ge2te6、wse2、单ws2、wte2或黑磷中的任一种。
12、本专利技术中,步骤(1)中,块状晶体选自fe3gete2、 mnbi2te4、vse2、 fese、cri3、cr2ge2te6或黑磷中的任一种。
13、本专利技术中,步骤(2)中,衬底选自石英、蓝宝石、氧化铟锡ito或钛酸锶sto中任一种。
14、本专利技术中,针对器件后续不同应用目的,步骤(2)中同步对衬底进行特别的选择和处理,如需确定层数,则选择透明衬底;如需加背栅电压,则需要预先蒸镀透明电极和透明栅介质层。
15、本专利技术中,步骤(2)中,热处理温度为100-120℃,在这个温度下,热释放胶带失去粘性。
16、本专利技术中,步骤(1)中,真空胶带主要成分为聚酰亚胺薄膜和硅胶胶黏剂;步骤(5)中,传统解理用胶带主要成分为丙烯酸树脂。
17、本专利技术中,真空胶带和晶体之间的黏附力 > 胶带残留层和氧化物之间的黏附力> 氧化物和二维材料之间的黏附力 > 传统解理用胶带和晶体之间的黏附力。
18、与之前所提出的机械解理方法相比,本专利技术的有益效果在于:
19、(1)可以避免对晶体材料样品直接加热,可以保证晶体材料的稳定性,尤其适合一系列遇热不稳定的晶体材料(例如fe3gete2、 mnbi2te4、vse2、 fese、cri3、cr2ge2te6或黑磷等)的解理;
20、(2)转移步骤少,避免反复转移过程中解理的二维材料的损耗,大大提高二维材料的解理效率和产率;
21、(3)解理出来的薄层材料不再接触任何有机物,可以保证所获得的二维材料表面更加干净,有利于提高器件性能。
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1.一种基于氧化物解理二维材料的方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的基于氧化物解理二维材料的方法,其特征在于,步骤(1)中,通过蒸镀或溅射的方式在晶体表面覆盖一层绝缘氧化物薄膜。
3.根据权利要求1所述的基于氧化物解理二维材料的方法,其特征在于,步骤(1)中,绝缘氧化物为氧化铝或氧化镁,绝缘氧化物薄膜层的厚度在50-100nm之间。
4.根据权利要求1所述的基于氧化物解理二维材料的方法,其特征在于,步骤(1)中,块状晶体选自MoS2、TaS2、 Fe3GeTe2、MnBi2Te4、VSe2、 FeSe、 CrI3、Cr2Ge2Te6、WSe2、单WS2、WTe2或黑磷中的任一种。
5.根据权利要求1所述的基于氧化物解理二维材料的方法,其特征在于,步骤(1)中,块状晶体选自Fe3GeTe2、 MnBi2Te4、VSe2、 FeSe、CrI3、Cr2Ge2Te6或黑磷中的任一种。
6.根据权利要求1所述的基于氧化物解理二维材料的方法,其特征在于,步骤(2)中,衬底选自石英、蓝宝石、氧化铟锡ITO或钛酸锶
7.根据权利要求1所述的基于氧化物解理二维材料的方法,其特征在于,步骤(2)中,热处理温度为100-120℃,在该温度下,热释放胶带失去粘性。
8.根据权利要求1所述的基于氧化物解离二维材料的方法,其特征在于,步骤(1)中,真空胶带主要成分为聚酰亚胺薄膜和硅胶胶黏剂;步骤(5)中,传统解理用胶带主要成分为丙烯酸树脂。
...【技术特征摘要】
1.一种基于氧化物解理二维材料的方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的基于氧化物解理二维材料的方法,其特征在于,步骤(1)中,通过蒸镀或溅射的方式在晶体表面覆盖一层绝缘氧化物薄膜。
3.根据权利要求1所述的基于氧化物解理二维材料的方法,其特征在于,步骤(1)中,绝缘氧化物为氧化铝或氧化镁,绝缘氧化物薄膜层的厚度在50-100nm之间。
4.根据权利要求1所述的基于氧化物解理二维材料的方法,其特征在于,步骤(1)中,块状晶体选自mos2、tas2、 fe3gete2、mnbi2te4、vse2、 fese、 cri3、cr2ge2te6、wse2、单ws2、wte2或黑磷中的任一种。
5.根据权利要求1所...
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