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【技术实现步骤摘要】
本申请属于二维材料等半导体薄膜材料加工制备,具体涉及一种二维材料转移装置。
技术介绍
1、二维材料是指电子仅可在两个维度的纳米尺度上自由运动(平面运动)的材料,如纳米薄膜、超晶格、量子阱。二维材料因自身优异的理化特性,使其在电子、光电及传感领域都具备巨大的应用潜力,如今,二维材料已然成为了产业与学术的“宠儿”。
2、在对二维材料进行光刻、刻蚀等工艺前需将其从生长基底转移至目标衬底上。但目前产业上相关工艺与装置严重缺失,现有的方案多为实验室用于实验的转移方法,转移效率低且转移面积小,易损坏二维材料,无法实现产业上所需的高效率、晶圆级的转移。
技术实现思路
1、本申请实施例提供一种二维材料转移装置,能够解决二维材料转移效率低、工业化程度低的技术问题,可以实现二维材料的高精度堆叠和高精度的多次转移。
2、本申请实施例提供一种二维材料转移装置,包括
3、第一承载模块,用于承载基底,
4、第二承载模块,用于承载目标衬底;
5、第一承载模块可带动基底移动至贴合工位以使基底表面的二维材料层与目标衬底贴合,和/或,第二承载模块可带动目标衬底移动至贴合工位以使基底表面的二维材料层与目标衬底贴合;
6、能量源,用于产生能使基底中间的与二维材料层相邻的牺牲层蒸发的能量,从而使位于贴合工位的二维材料层从基底脱离。
7、根据本申请前述实施方式,装置还包括用于产生真空环境的真空箱,贴合工位位于真空箱内,
8、第一承
9、第二承载模块可在真空箱外部与真空箱内部之间运送目标衬底。
10、根据本申请前述任一实施方式,装置还包括用于承载能量源的第三承载模块。
11、根据本申请前述任一实施方式,能量源是光源,光源能够发出宽光谱脉冲光。
12、根据本申请前述任一实施方式,第三承载模块与真空箱相邻设置,真空箱的与第一承载模块相邻的侧壁设有可透过光线的透光区域,承载在第三承载模块上的光源发出的光能够透过透光区域照射到真空箱内部。
13、根据本申请前述任一实施方式,第一承载模块包括用于将基底运送至贴合工位的第一移动组件,第一移动组件上具有用于吸附基底的第一吸附面,第一吸附面朝向第二承载模块所在的方向。
14、根据本申请前述任一实施方式,第一承载模块包括第一载台,第一载台用于为第一移动组件提供移动轨道,第一移动组件沿着移动轨道在真空箱内外之间移动,
15、或
16、第一承载模块包括第一载台,第一载台用于为第一移动组件提供转轴,第一移动组件绕着转轴转动以在真空箱内外之间移动。
17、根据本申请前述任一实施方式,第一吸附面通过负压吸附基底,在第一移动组件内设置有与第一吸附面连通的用于产生负压的第一气路。
18、根据本申请前述任一实施方式,第二承载模块包括用于承载目标衬底的第二载台,第二载台具有用于吸附目标衬底的第二吸附面。
19、根据本申请前述任一实施方式,第二吸附面通过负压吸附目标衬底,在第二载台内设置有与第二吸附面连通的用于产生负压的第二气路。
20、根据本申请前述任一实施方式,第二承载模块还包括用于在真空箱外部与真空箱内部之间运送第二载台的第二移动组件。
21、根据本申请前述任一实施方式,第二承载模块还包括用于水平转动第二载台的转动机构。
22、根据本申请前述任一实施方式,第二承载模块还包括用于调整第二吸附面吸附的目标衬底与第一吸附面吸附的基底之间的平行度的调平组件。
23、根据本申请前述任一实施方式,调平组件可带动位于第二载台上的目标衬底移动至贴合工位。
24、根据本申请前述任一实施方式,调平组件包括基板和调平板,调平板可活动地设置在基板上,第二载台设置在调平板上,
25、在基板上安装有多组驱动组件,每组驱动组件能够调整与其安装位置对应的局部调平板与基板之间的距离。
26、根据本申请前述任一实施方式,调平板通过弹性件可活动地设置在基板上。
27、根据本申请前述任一实施方式,每组驱动组件包括驱动电机和驱动杆,驱动杆的一端与驱动电机连接,另一端与调平板抵接,驱动电机用于驱动驱动杆朝向调平板的方向伸出或者朝向背离调平板的方向收回。
28、根据本申请前述任一实施方式,驱动杆的与调平板抵接的一端设置有球头,在调平板的对应位置处设置有与球头配合的抵接孔。
29、本申请实施例的二维材料转移装置,通过设置能够使牺牲层蒸发的能量源,可以在基底的二维材料层与目标衬底贴合的状态下,使牺牲层迅速蒸发,从而使二维材料层在范德华力的作用下继续与目标衬底保持贴合,大大提升了二维材料的转移效率,还能实现二维材料的大面积转移与高精度的多次转移。
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1.一种二维材料转移装置,其特征在于:包括
2.根据权利要求1所述的二维材料转移装置,其特征在于:还包括用于产生真空环境的真空箱,所述贴合工位位于所述真空箱内,
3.根据权利要求1所述的二维材料转移装置,其特征在于:还包括用于承载所述能量源的第三承载模块。
4.根据权利要求3所述的二维材料转移装置,其特征在于:所述能量源是光源,所述光源能够发出宽光谱脉冲光。
5.根据权利要求4所述的二维材料转移装置,其特征在于:所述第三承载模块与所述真空箱相邻设置,所述真空箱的与所述第一承载模块相邻的侧壁设有可透过光线的透光区域,承载在所述第三承载模块上的光源发出的光能够透过所述透光区域照射到所述真空箱内部。
6.根据权利要求2所述的二维材料转移装置,其特征在于:所述第一承载模块包括用于将基底运送至贴合工位的第一移动组件,所述第一移动组件上具有用于吸附所述基底的第一吸附面,所述第一吸附面朝向所述第二承载模块所在的方向。
7.根据权利要求6所述的二维材料转移装置,其特征在于:
8.根据权利要求6所述的二维材料转移装
9.根据权利要求2所述的二维材料转移装置,其特征在于:所述第二承载模块包括用于承载目标衬底的第二载台,所述第二载台具有用于吸附目标衬底的第二吸附面。
10.根据权利要求9所述的二维材料转移装置,其特征在于:所述第二吸附面通过负压吸附目标衬底,在所述第二载台内设置有与第二吸附面连通的用于产生负压的第二气路。
11.根据权利要求9所述的二维材料转移装置,其特征在于:所述第二承载模块还包括用于在所述真空箱外部与所述真空箱内部之间运送所述第二载台的第二移动组件。
12.根据权利要求9所述的二维材料转移装置,其特征在于:所述第二承载模块还包括用于水平转动所述第二载台的转动机构。
13.根据权利要求9所述的二维材料转移装置,其特征在于:所述第二承载模块还包括用于调整所述第二吸附面吸附的目标衬底与所述第一吸附面吸附的基底之间的平行度的调平组件。
14.根据权利要求13所述的二维材料转移装置,其特征在于:所述调平组件可带动位于所述第二载台上的目标衬底移动至所述贴合工位。
15.根据权利要求14所述的二维材料转移装置,其特征在于:所述调平组件包括基板和调平板,所述调平板可活动地设置在所述基板上,所述第二载台设置在所述调平板上,
16.根据权利要求15所述的二维材料转移装置,其特征在于:所述调平板通过弹性件可活动地设置在所述基板上。
17.根据权利要求15所述的二维材料转移装置,其特征在于:每组所述驱动组件包括驱动电机和驱动杆,所述驱动杆的一端与所述驱动电机连接,另一端与所述调平板抵接,所述驱动电机用于驱动所述驱动杆朝向所述调平板的方向伸出或者朝向背离所述调平板的方向收回。
18.根据权利要求15所述的二维材料转移装置,其特征在于:所述驱动杆的与所述调平板抵接的一端设置有球头,在所述调平板的对应位置处设置有与所述球头配合的抵接孔。
...【技术特征摘要】
1.一种二维材料转移装置,其特征在于:包括
2.根据权利要求1所述的二维材料转移装置,其特征在于:还包括用于产生真空环境的真空箱,所述贴合工位位于所述真空箱内,
3.根据权利要求1所述的二维材料转移装置,其特征在于:还包括用于承载所述能量源的第三承载模块。
4.根据权利要求3所述的二维材料转移装置,其特征在于:所述能量源是光源,所述光源能够发出宽光谱脉冲光。
5.根据权利要求4所述的二维材料转移装置,其特征在于:所述第三承载模块与所述真空箱相邻设置,所述真空箱的与所述第一承载模块相邻的侧壁设有可透过光线的透光区域,承载在所述第三承载模块上的光源发出的光能够透过所述透光区域照射到所述真空箱内部。
6.根据权利要求2所述的二维材料转移装置,其特征在于:所述第一承载模块包括用于将基底运送至贴合工位的第一移动组件,所述第一移动组件上具有用于吸附所述基底的第一吸附面,所述第一吸附面朝向所述第二承载模块所在的方向。
7.根据权利要求6所述的二维材料转移装置,其特征在于:
8.根据权利要求6所述的二维材料转移装置,其特征在于:所述第一吸附面通过负压吸附基底,在所述第一移动组件内设置有与第一吸附面连通的用于产生负压的第一气路。
9.根据权利要求2所述的二维材料转移装置,其特征在于:所述第二承载模块包括用于承载目标衬底的第二载台,所述第二载台具有用于吸附目标衬底的第二吸附面。
10.根据权利要求9所述的二维材料转移装置,其特征在于:所述第二吸附面通过负压吸附目标衬底,在所述...
【专利技术属性】
技术研发人员:罗先刚,刘吉夫,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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