CN115763219A - 一种制备图案化单层二维材料的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供一种涉及二维原子晶体材料转移技术领域，具有涉及一种制备图案化单层二维材料的方法，所述方法包括：制备上表面具有多个PDMS凸起的图案化PDMS印章，并使所述多个PDMS凸起以预设图案的样式排布；在薄膜衬底上生长连续的单层二维TMDs薄膜；将所述单层二维TMDs薄膜转印到所述PDMS凸起的上表面，得到图案化单层二维TMDs薄膜；将所述图案化单层二维TMDs薄膜转移到目标衬底上，得到图案化单层二维材料。通过所述方法转印图案化单层二维材料解决了现有技术二维材料图案化和转移二维材料流程复杂、成本高昂、耗时长的问题。
Description
技术领域
本发明实施例涉及二维材料转移技术领域，具体涉及一种制备图案化单层二维材料的方法
背景技术
二维原子晶体材料即二维材料因具有独特的结构和物理性能，在微电子器件领域得到广泛研究。现阶段，机械剥离法和化学气相沉积(CVD)法是获得二维材料的主要方法，然而在构筑新型二维电子器件过程中，一般需要通过转移步骤，将生长的二维材料转移到新的目标衬底上(如SiO2/Si衬底、柔性PET衬底等)以实现与硅半导体工艺相兼容或实现柔性电子器件的制备。
利用二维材料转移平台，对不同二维材料进行定位转移是现阶段实验室进行原型器件研制及特性表征的普遍方法。为了获得二维电子器件的高密度集成，转移后的二维材料往往需要后续的旋涂光刻胶、光学曝光、显影、反应离子刻蚀(RIE)、去胶等微加工步骤，以实现二维材料的图案化。
在实现本发明过程中，申请人发现现有技术中至少存在如下问题：在制备图案化单层二维材料过程中流程复杂、成本高昂、耗时长。
发明内容
为解决在制备图案单层二维材料过程中流程复杂、成本高昂、耗时长的问题，本发明实施例提供一种制备图案化单层二维材料的方法。
所述方法包括：
制备上表面具有多个PDMS凸起的图案化PDMS印章，并使所述多个PDMS凸起以预设图案的样式排布；
在薄膜衬底上生长连续的单层二维TMDs薄膜；
将所述单层二维TMDs薄膜转印到所述PDMS凸起的上表面，得到图案化单层二维TMDs薄膜；
将所述图案化单层二维TMDs薄膜转移到目标衬底上，得到图案化单层二维材料。
上述技术方案具有如下有益效果：采用图案化PDMS印章的技术手段并利用水的表面张力，实现转印图案化二维材料的方法，达到了操作简单、节约成本、高效的技术效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例一种制备单层二维材料阵列的方法的流程示意图；
图2是本发明实施例中PDMS印章结构示意图；
图3是本发明实施例中薄膜衬底与单层二维TMDs薄膜的示意图；
图4是本发明实施例中从PDMS印章边沿往薄膜衬底加水的示意图；
图5是本发明实施例中单层二维TMDs转移到PDMS凸起上表面后的示意图；
图6是本发明实施例中将图案化单层二维TMDs薄膜转移到目标衬底的示意图；
图7是本发明实施例中图案化单层二维TMDs薄膜转移到目标衬底后的示意图；
图8是本发明实施例中图案化的PDMS印章在光学显微镜下的一种放大图片；
图9a是本发明实施例中图案化的PDMS印章在光学显微镜下的一种局部放大图片；
图9b是本发明实施例中图案化的PDMS印章在光学显微镜下的另一种局部放大图片
图10a是本发明实施例单层二维TMDs薄膜转移到PDMS凸起上表面后在光学显微镜下的一种局部放大图片；
图10b是本发明实施例单层二维TMDs薄膜转移到PDMS凸起上表面后在光学显微镜下的另一种局部放大图片；
图11a是本发明实施例中PDMS凸起10μm×10μm，凸起间距为30μm时，目标衬底上获得图案单层二维TMDs材料后在光学显微镜下放大100倍的图片；
图11b是本发明实施例中PDMS凸起10μm×10μm，凸起间距为30μm时，目标衬底上获得图案化二维TMDs材料后在光学显微镜下放大200倍的图片；
图11c是本发明实施例中PDMS凸起10μm×10μm，凸起间距为30μm时，目标衬底上获得图案化二维TMDs材料后在光学显微镜下放大500倍的图片；
图11d是本发明实施例中PDMS凸起10μm×10μm，凸起间距为30μm时，目标衬底上获得图案化二维TMDs材料后在光学显微镜下放大1000倍的图片；
图12a是本发明实施例中PDMS凸起20μm×20μm，凸起间距为20μm时，目标衬底上获得图案化二维TMDs材料后在光学显微镜下放大200倍的图片；
图12b是本发明实施例中PDMS凸起20μm×20μm，凸起间距为20μm时，目标衬底上获得图案化二维TMDs材料后在光学显微镜下放大500倍的图片
附图标记表示为：
01、PDMS印章；02、薄膜衬底；03、单层二维TMDs薄膜；04、胶头滴管；05、水；06、目标衬底；07、图案化单层二维TMDs薄膜07。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下面结合具体的应用实例对本发明实施例上述技术方案进行详细说明，实施过程中没有介绍到的技术细节，可以参考前文的相关描述。
二维原子晶体材料因具有独特的结构和物理性能，在微电子器件领域得到广泛研究。二维材料独特的结构性能，如材料表面没有悬挂键，原子层厚度的单晶，层与层之间通过范德华力结合等，蕴含着丰富的新物理和新奇效应。特别是，以MoS2、WSe2、WS2、MoSe2等为代表的二维TMDs材料，因具有半导体特性、适宜的禁带宽度、较高的载流子迁移率、室温条件下可保持长期稳定等，为研制新型电子器件带来了可能。
现阶段，机械剥离法和化学气相沉积(CVD)法是获得二维材料的主要方法。随着研究的深入和生长工艺的改进，CVD法已初步实现晶圆级(wafer-scale)二维材料(MoS2、h-BN、WSe2等)连续薄膜制备。这些方法在一定程度上解决了传统机械剥离法制备样品横向尺寸小、层数不易控制的问题。大面积、高质量二维材料的可控制备是获得高性能二维电子器件，实现阵列集成的前提。然而，在构筑新型二维电子器件过程中，一般需要通过转移步骤，将生长的二维材料转移到新的目标衬底上(如SiO2/Si衬底、柔性PET衬底等)以实现与硅半导体工艺相兼容或实现柔性电子器件的制备。
利用二维材料转移平台，对不同二维材料进行定位转移是现阶段实验室进行原型器件研制及特性表征的普遍方法。常用的转移方法包括：干法转移和湿法转移，常用的转移媒介一般选用柔性的有机聚合物如PMMA、PDMS、PS、PVA等。基于定位转移法，已经实现了微米级(μm)到厘米级(cm)二维材料的转移。然而，为了获得二维电子器件的高密度集成，转移后的二维材料往往需要后续的旋涂光刻胶、光学曝光、显影、反应离子刻蚀(RIE)、去胶等微加工步骤，以实现二维材料的图案化。上述微加工步骤具有流程复杂、成本高昂、耗时长，且容易在材料表面引入杂质颗粒等缺点。如果能开发一种新型的转移技术，可一次性实现大面积转移和材料图案化两种操作，将有助于进一步拓宽二维电子器件的应用范围，提高器件制备效率。
本发明实施例利用图案化PDMS印章实现制备图案化二维材料的方法。传统的巨量转移微发光二极管(micro-LED)技术，其生长衬底需要通过化学溶液(HF，NaOH)刻蚀以获得悬空结构，且转移的发光二极管(GaN)的厚度在几百纳米以上。本发明实施例的制备图案化二维TMDs材料的方法，只需利用水的表面张力即可实现二维TMDs材料与生长衬底的分离。此外，转移的二维材料的厚度在1纳米以下，具有操作简单、可重复、高效率等优点。所述方法为高密度二维TMDs材料阵列的制备及器件集成提供了基础。
如图1所示，所述的一种制备图案化单层二维材料的方法，包括：
S1、制备所示上表面具有多个PDMS凸起的图案化的PDMS印章01，并使所述多个PDMS凸起以预设图案的样式排布；
S2、在薄膜衬底02上生长连续的单层二维TMDs薄膜03；
S3、将所述单层二维TMDs薄膜03转印到所述PDMS凸起的上表面，得到图案化单层二维TMDs薄膜07；
S4、将所述图案化单层二维TMDs薄膜07转移到目标衬底06上，得到图案化单层二维材料。
本发明实施例通过图案化的PDMS印章01转移得到图案化单层二维材料。PDMS表示聚二甲基硅烷，是有机硅的一种，同硅片之间具有良好的粘附性，正是由于PDMS同硅片之间良好的粘附性，采用PDMS印章01可以方便实现二维材料的转移。根据需求，选择图案化模具，由于PDMS是一种黏稠液体材料，因此，在图案化模具中旋涂PDMS，处理之后，获得如图2所示的上表面具有多个PDMS凸起的图案化的PDMS印章01,如图8所示为在光学显微镜下的图案化的PDMS印章01，包含规则的、有序排列的PDMS凸起，其中图8的标尺为40μm。通常PDMS凸起的尺寸在10～50μm之间，间距在10～50μm之间，如图11a～图11d所示，PDMS凸起的尺寸为10μm×10μm，凸起间距为30μm，如图12a、图12b所示，PDMS凸起的尺寸为20μm×20μm，凸起间距为20μm。
如图9a、如图9b所示为光学显微镜下，图案化的PDMS印章的局部放大图，其中图9a的标尺为30μm，图9b的标尺为10μm。
PDMS凸起可以是圆柱形结构或者其他规则的多边形结构，本发明实施例采用如图2所示长方体结构的PDMS凸起。将PDMS印章01固定在载玻片的中间位置，这样可以方便PDMS印章01操作。PDMS凸起个数、排列方式以及上表面的形状由图案化模具决定，例如可以为规则排列的长方体阵列。
PDMS印章01制备完成后，需要获取二维材料，从而将二维材料通过PDMS印章01转移到目标位置。通常可以采用生成二维材料薄膜的方式获取二维材料。以MoS2、WSe2、WS2、MoSe2等为代表的二维TMDs材料，其中TMDs表示过渡金属硫族化合物，因具有半导体特性、适宜的禁带宽度、较高的载流子迁移率、室温条件下可保持长期稳定等，成为研制新型电子器件重要材料，因此，本发明实施例转移的二维材料以二维TMDs材料为例说明。
如图3所示，选取一个用于生成二维材料薄膜的薄膜衬底02，薄膜衬底02是含有二氧化硅层或者经过抛光的单晶蓝宝石衬底，在薄膜衬底02上生成连续的单层二维TMDs薄膜。
生成单层二维TMDs薄膜03后，由于该薄膜是连续的，为了得到图案化的二维TMDs材料，利用PDMS具有粘附性的特性，用PDMS印章01将单层二维TMDs材料粘贴在PDMS凸起的上表面，使PDMS凸起的上表面覆盖单层二维TMDs薄膜，由于PDMS凸起是根据需求用图案化模具生成的，PDMS凸起的上表面是预设的图形，PDMS凸起的排列也是预设的排列，因此PDMS凸起的上表面覆盖的单层二维TMDs材料形成了排列方式与PDMS凸起排列方式一致、形状大小与PDMS上表面形状大小一致的图案化单层二维TMDs薄膜07。
图案化单层二维TMDs薄膜07覆盖在PDMS凸起上后，需要将图案化单层二维TMDs薄膜07从PDMS凸起上脱离，并放置在目标衬底06上，即通过PDMS印章01将图案化单层二维TMDs薄膜07转移到目标衬底06，最终在目标衬底06上得到图案化单层二维TMDs材料，此时目标衬底06上的图案化单层二维TMDs材料便可用于微电子领域进行相关研究及生产。二维TMDs材料是二维材料的一部分，二维TMDs材料也是最常用、被用来进行研究最多的二维材料，因此本发明实施例通过对单层二维TMDs材料的图案化制备实现制备图案化单层二维材料。图案化不仅通过PDMS凸起上表面的形状实现单个单层二维材料的图案化，也通过PDMS凸起的不同排列方式实现单层二维材料从连续单层二维材料变成按预设排布样式排列的图案化排列。
进一步地，制备上表面具有多个PDMS凸起的图案化的PDMS印章01，并使所述多个PDMS凸起以预设方式排布，包括：
设计图案化模具；
通过旋涂工艺将所述图案化模具内填满PDMS；
对所述图案化模具内的PDMS进行固化；
将固化后的PDMS从所述图案化模具中脱模，得到图案化的PDMS印章01。
PDMS印章01通过图案化模具得到，例如采用SU-8图案化模具，根据需求(如图案形状、排列方式、尺寸大小)，设计出满足需求的图案化模具。向图案化模具内旋涂PDMS，在离心力的作用下，图案化模具内旋涂填满PDMS后，可以使形成表面平整、光滑。由于PDMS是一种黏稠状的液体，固化模具内填满PDMS后需要将PDMS固化，固化后将PDMS从图案化模具中脱模，最终得到图案化的PDMS印章01，PDMS印章01上的PDMS凸起有预设图案样式及排列方式，PDMS凸起的上表面平整、光滑且具有一定的粘附性。本发明实施例中如图1所示的PDMS印章01的尺寸(长*宽)为3mm*3mm，PDMS上的PDMS凸起的尺寸(长*宽*高)为10μm×10μm×15μm，PDMS凸起之间的间距为30μm。
进一步地，如图4、图5所示，所述将所述单层二维TMDs薄膜03转印到所述PDMS凸起的上表面，得到图案化单层二维TMDs薄膜07，包括：
将所述PDMS印章01倒置，使所述PDMS印章01的PDMS凸起与所述单层二维TMDs薄膜03粘贴在一起；
将与所述PDMS凸起粘贴的单层二维TMDs薄膜03与所述薄膜衬底02分离；
将与所述PDMS凸起上表面接触部分
之外的单层二维TMDs薄膜03剥离，得到图案化单层二维TMDs薄膜07。
将所述PDMS印章01倒置，使PDMS凸起的上表面与所述薄膜衬底02接触，PDMS印章01在外部压力作用下，PDMS凸起上表面与薄膜衬底02上的单层二维TMDs材料薄膜(如单层MoS2薄膜)粘贴在一起，利用水，将原本与薄膜衬底02贴合的单层二维TMDs薄膜03与薄膜衬底02分离，又因为前面PDMS凸起上表面已粘贴在单层二维TMDs薄膜03上，在单层二维TMDs薄膜03与薄膜衬底02分离后，将PDMS印章01缓慢抬起，与PDMS凸起上表面粘贴在一起的单层二维TMDs薄膜03部分，随着PDMS印章01的抬起，与PDMS凸起上表面之外的单层二维TMDs薄膜03分离，这样得到图案化单层二维TMDs薄膜07，如图5所示，由于PDMS印章01中的PDMS凸起是周期性、规则排列的，因此将连续的单层二维TMDs薄膜03转化为周期性、规则排列的TMDs阵列，图案化的单层二维TMDs薄膜的尺寸与PDMS凸起的尺寸一致。
进一步地，所述将与所述PDMS凸起粘贴的单层二维TMDs薄膜03与所述薄膜衬底02分离，包括：从所述PDMS印章01的侧面向所述薄膜衬底02滴入水05，使所述单层二维TMDs薄膜03与所述薄膜衬底02分离。
如图4所示，在PDMS印章01的侧面，从边缘使用工具，如胶头滴管04，向薄膜衬底02滴入几滴水05，在水05的表面张力作用下，水05渗透进入单层二维TMDs薄膜03与薄膜衬底02的界面，促使单层二维TMDs薄膜03从薄膜衬底02上分离。
进一步地，所述将所述图案化单层二维TMDs薄膜07转移到目标衬底06上，得到图案化单层二维材料，包括：
将粘贴有所述图案化单层二维TMDs薄膜07的PDMS凸起与目标衬底06接触，使图案化单层二维TMDs薄膜07粘贴至所述目标衬底06；
使所述PDMS印章01与所述图案化单层二维TMDs薄膜07分离，以使所述图案化单层二维TMDs薄膜07转移到目标衬底06上，得到图案化单层二维材料。
如图6所示，将如图5所示PDMS上表面粘贴有所述图案化单层二维TMDs薄膜07的PDMS印章01倒置，倒置后的PDMS印章01与目标衬底06接触，然后对PDMS印章01施加外力，在外力作用下，PDMS凸起上表面的图案化单层二维TMDs薄膜07与目标衬底06贴合，图案化单层二维TMDs薄膜07粘贴至目标衬底06上，然后慢慢抬起PDMS印章01，使原来PDMS凸起上表面的图案化单层二维TMDs薄膜07与PDMS凸起分离，如图10a、如图10b所示为在光学显微镜下PDMS凸起上表面的图案化单层二维TMDs薄膜，其中图10a的标尺为30μm，图10b的标尺为10μm，图案化单层二维TMDs薄膜07因与目标衬底06贴合留在目标衬底06上，从而实现利用PDMS印章01将图案化单层二维TMDs薄膜07从薄膜衬底02转移到目标衬底06上，最终在目标衬底06上得到图案化单层二维材料。
如图11a～图11d所示，以二维材料MoS2为例，单层MoS2薄膜转移到目标衬底06上后的光学显微镜放大图片，图11a、图11b、图11c、图11d分别为放大100倍、放大200倍、放大500倍、放大1000倍时，图案化单层二维材料MoS2周期性、规则排列地分布在目标衬底06上，其中图11a的标尺为100μm，图11b的标尺为40μm，图11c的标尺为20μm，图11d的标尺为10μm。
如图12a、如图12b所示，PDMS凸起的尺寸为20μm×20μm，凸起间距为20μm时，在光学显微镜下根据不同放大倍数看到的在目标衬底06上周期性、规则排列的图案化单层二维材料MoS2薄膜。
进一步地，所述薄膜衬底02包括含有二氧化硅层的硅衬底或经过抛光的单晶蓝宝石衬底。如图3所示的薄膜衬底02选用的尺寸为1cm×1cm的含有二氧化硅的硅衬底，其中二氧化硅层的厚度约为300nm。
进一步地，所述目标衬底06包含：含有二氧化硅层的硅衬底、玻璃基板、柔性聚酰亚胺或柔性聚对苯二甲酸乙二醇酯衬底。如图6所示的目标衬底06选用尺寸为1cm×1cm的二氧化硅层的硅衬底，其中二氧化硅层的厚度约为300nm，也可选用玻璃基板、柔性聚酰亚胺或柔性聚对苯二甲酸乙二醇酯作为衬底。
进一步地，在薄膜衬底02上生成连续的单层二维TMDs薄膜03，采用化学气相沉积法实现。
现阶段获得二维材料的主要方法是机械剥离法和化学气相沉积(CVD)法，随着研究的深入和生长工艺的改进，CVD法已初步实现晶圆级二维材料连续薄膜制备，CVD法在一定程度上解决了传统机械剥离法制备样品横向尺寸小、层数不易控制的问题。因此，在本发明实施例中采用CVD法生成单层二维TMDs薄膜03，其中选用的TMDs薄膜为单层、连续的二硫化钼(MoS2)薄膜，单层、连续的MoS2薄膜均匀分布在薄膜衬底02上。
进一步地，所述薄膜衬底02的面积不小于所述PDMS印章01的面积。
由于PDMS印章01上的PDMS凸起是制备和转移图案化单层二维TMDs薄膜07的载体，因此如果薄膜衬底02的面积小于PDMS的印章，则会出现PDMS印章01中的凸起不能全部被单层二维TMDs薄膜03覆盖，最终无法得到预设排列的图案化单层二维TMDs薄膜07。
进一步地，所述目标衬底06的面积不小于所述PDMS印章01的面积。
CVD法生成的连续单层二维TMDs薄膜，利用PDMS印章01中PDMS凸起上表面的粘性，粘贴在PDMS凸起的上表面，再通过PDMS印章01转移到目标衬底06，如果目标衬底06的面积小于PDMS印章01，则只有部分PDMS凸起能与目标衬底06接触，使得只能转移部分图案化单层二维TMDs薄膜07，目标衬底06上无法得到预设排列的图案化二维材料。
本发明实施例采用印章和印泥的相互作用原理，在水表面的张力作用下，将二维材料从一个载体转移到另一个载体，并在此过程中实现图案化，最终得到图案化二维材料，本发明实施例操作简单，不需要使用特殊材料，节约制备成本，通过采用本发明实施例的方法可以快速、高效获得图案化二维材料。
应该明白，公开的过程中的步骤的特定顺序或层次是示例性方法的实例。基于设计偏好，应该理解，过程中的步骤的特定顺序或层次可以在不脱离本公开的保护范围的情况下得到重新安排。所附的方法权利要求以示例性的顺序给出了各种步骤的要素，并且不是要限于所述的特定顺序或层次。
在上述的详细描述中，各种特征一起组合在单个的实施方案中，以简化本公开。不应该将这种公开方法解释为反映了这样的意图，即，所要求保护的主题的实施方案需要比清楚地在每个权利要求中所陈述的特征更多的特征。相反，如所附的权利要求书所反映的那样，本发明处于比所公开的单个实施方案的全部特征少的状态。因此，所附的权利要求书特此清楚地被并入详细描述中，其中每项权利要求独自作为本发明单独的优选实施方案。
为使本领域内的任何技术人员能够实现或者使用本发明，上面对所公开实施例进行了描述。对于本领域技术人员来说；这些实施例的各种修改方式都是显而易见的，并且本文定义的一般原理也可以在不脱离本公开的精神和保护范围的基础上适用于其它实施例。因此，本公开并不限于本文给出的实施例，而是与本申请公开的原理和新颖性特征的最广范围相一致。
上文的描述包括一个或多个实施例的举例。当然，为了描述上述实施例而描述部件或方法的所有可能的结合是不可能的，但是本领域普通技术人员应该认识到，各个实施例可以做进一步的组合和排列。因此，本文中描述的实施例旨在涵盖落入所附权利要求书的保护范围内的所有这样的改变、修改和变型。此外，就说明书或权利要求书中使用的术语“包含”，该词的涵盖方式类似于术语“包括”，就如同“包括，”在权利要求中用作衔接词所解释的那样。此外，使用在权利要求书的说明书中的任何一个术语“或者”是要表示“非排它性的或者”。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种制备图案化单层二维材料的方法，其特征在于，所述方法包括：
制备上表面具有多个PDMS凸起的图案化的PDMS印章，并使所述多个PDMS凸起以预设图案的样式排布；
在薄膜衬底上生长连续的单层二维TMDs薄膜；
将所述单层二维TMDs薄膜转印到所述PDMS凸起的上表面，得到图案化单层二维TMDs薄膜；
将所述图案化单层二维TMDs薄膜转移到目标衬底上，得到图案化单层二维材料。
2.如权利要求1所述的一种制备图案化单层二维材料的方法，其特征在于，制备上表面具有多个PDMS凸起的图案化的PDMS印章，并使所述多个PDMS凸起以预设图案样式排布，包括：
设计图案化模具；
通过旋涂工艺将所述图案化模具内填满PDMS；
对所述图案化模具内的PDMS进行固化处理；
将固化后的PDMS从所述图案化模具中脱模，得到图案化的PDMS印章。
3.如权利要求2所述的一种制备图案化单层二维材料的方法，其特征在于，所述将所述单层二维TMDs薄膜转印到所述PDMS凸起的上表面，得到图案化单层二维TMDs薄膜，包括：
将所述PDMS印章倒置，使所述PDMS印章的PDMS凸起与所述单层二维TMDs薄膜粘贴在一起；
将与所述PDMS凸起粘贴的单层二维TMDs薄膜与所述薄膜衬底分离；
将与所述PDMS凸起上表面接触部分之外的单层二维TMDs薄膜剥离，得到图案化单层二维TMDs薄膜。
4.如权利要求3所述的一种图案化制备单层二维材料的方法，其特征在于，所述将与所述PDMS凸起粘贴的单层二维TMDs薄膜与所述薄膜衬底分离，包括：
从所述PDMS印章的侧面向所述薄膜衬底滴入水，使所述单层二维TMDs薄膜与所述薄膜衬底分离。
5.如权利要求1所述的一种制备图案化单层二维材料的方法，其特征在于，所述将所述图案化单层二维TMDs薄膜转移到目标衬底上，得到图案化单层二维材料，包括：
将粘贴有所述图案化单层二维TMDs薄膜的PDMS凸起与目标衬底接触，使图案化单层二维TMDs薄膜粘贴至所述目标衬底；
使所述PDMS印章与所述图案化单层二维TMDs薄膜分离，以使所述图案化单层二维TMDs薄膜转移到目标衬底上，得到图案化单层二维材料。
6.如权利要求1所述的一种制备图案化单层二维材料的方法，其特征在于，所述薄膜衬底包括含有二氧化硅层的硅衬底或经过抛光的单晶蓝宝石衬底。
7.如权利要求1所述的一种制备图案化单层二维材料的方法，其特征在于，所述目标衬底包含：含有二氧化硅层的硅衬底、玻璃基板、柔性聚酰亚胺或柔性聚对苯二甲酸乙二醇酯衬底。
8.如权利要求1所述的一种制备图案化单层二维材料的方法，其特征在于，在薄膜衬底上生成连续的单层二维TMDs薄膜，采用化学气相沉积法实现。
9.如权利要求1所述的一种制备图案化单层二维材料的方法，其特征在于，所述薄膜衬底的面积不小于所述PDMS印章的面积。
10.如权利要求1所述的一种制备图案化单层二维材料的方法，其特征在于，所述目标衬底的面积不小于所述PDMS印章的面积。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116190211A (zh) * | 2023-04-25 | 2023-05-30 | 南京邮电大学 | 基于纳米微腔结构衬底转移二维材料的方法 |
| CN118145593A (zh) * | 2024-05-09 | 2024-06-07 | 南京邮电大学 | 基于软纳米压印的tmdc材料图案化方法 |
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2022
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