CN117810157B - 一种转移范德瓦尔斯异质结的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种转移范德瓦尔斯异质结的方法，包括以下步骤：将范德瓦尔斯异质结黏附在ppc膜上；ppc膜边缘处连接有胶带，用胶带将ppc膜固定在带孔载玻片孔道一端上；带孔载玻片孔道另一端用胶带封住，构成密闭空气腔；ppc膜上的范德瓦尔斯异质结位于密闭空气腔外侧；加热密闭空气腔内的空气，空气膨胀使得ppc膜受力形变成弧形结构；利用干法转移技术将ppc膜上的范德瓦尔斯异质结转移到载体上。本发明极大地提高了在ppc膜上定位范德瓦尔斯异质结的精准度，实现了异质结翻转后落点的精准定位，并且在落下的过程中可以通过温度升高排出气泡从而大大提高了最终异质结的质量，本发明方法简洁高效，具有极大的应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及一种转移技术，尤其涉及一种转移范德瓦尔斯异质结的方法。
背景技术
干法转移技术被广泛应用于各种范德瓦尔斯异质结器件堆叠，相比于之间的湿法转移技术，干法转移后的器件核心区域具有极高的纯净度，几乎没有杂质，极大地提高了当时异质结器件的质量。传统的干法转移技术是用一块大面积的介电层将其它材料一层一层抬起，然后整体落在载体上，然而在某些特殊情况下人们需要将原本堆垛完成的异质结整体翻转再落下，此时便只能将粘有异质结的ppc膜揭下然后用胶带固定在带孔的载玻片上，接着在高温下在载体上直接熔断ppc膜从而将异质结留在载体上。
不过这种方法有两个弊端。首先在揭下ppc膜的过程中，此时由于ppc膜由于受到不均匀受力会产生不均匀形变即ppc膜会产生很多褶皱，这种褶皱会导致在落下的过程中落点飘忽不定，无法定位。其次是ppc膜固定在带孔载玻片时其几乎处于同一平面，这会导致在落下的过程中整个ppc膜几乎是瞬间同时接触载体表面。然而干法转移技术核心过程——排气泡就是在落下的过程中慢慢进行的，整个ppc膜平面瞬间接触载体会导致排气泡过程无法进行，从而造成异质结中每一层材料中间气泡的存留，这些气泡会极大地影响电子传输层的输运效率，严重损害了整个范德瓦尔斯异质结的质量。
发明内容
发明目的：本发明的目的是提供一种能提高范德瓦尔斯异质结整体质量的转移方法。
技术方案：本发明所述的转移范德瓦尔斯异质结的方法，包括以下步骤：
（1）将范德瓦尔斯异质结黏附在ppc膜上；
（2）ppc膜边缘处连接有胶带，用胶带将ppc膜固定在带孔载玻片孔道一端上；带孔载玻片孔道另一端用胶带封住，构成密闭空气腔；ppc膜上的范德瓦尔斯异质结位于密闭空气腔外侧；
（3）加热密闭空气腔内的空气，空气膨胀使得ppc膜受力形变成弧形结构；
（4）利用干法转移技术将ppc膜上的范德瓦尔斯异质结转移到载体上。
优选的，所述步骤（1）中通过干法转移技术将范德瓦尔斯异质结黏附在ppc膜上。
优选的，所述步骤（2）中带孔载玻片孔半径为1~2 mm。
优选的，所述步骤（2）中带孔载玻片孔道另一端的胶带为透明胶带。
优选的，所述步骤（2）中密闭空气腔体积为1~3 mm3。
优选的，所述步骤（3）中密闭空气腔加热温度为40~60 ℃。
优选的，所述步骤（4）中的干法转移技术包括：将带有ppc膜的带孔载玻片面朝下，ppc膜下方为载体，将带孔载玻片下降直至ppc膜刚好接触载体，加热密闭空气腔内的空气，空气继续膨胀至范德瓦尔斯异质结与载体完全接触，然后回抬带孔载玻片直至ppc膜完全离开载体，至此范德瓦尔斯异质结已转移至载体。
优选的，所述加热温度为80~130℃。
优选的，通过光镜定位异质结所在位置。
优选的，所述载体下方为加热台，所述加热台用于加热密闭空气腔内的空气。
有益效果：与现有技术相比，本发明具有如下显著优点：本发明极大地提高了在ppc膜上定位范德瓦尔斯异质结的精准度，实现了异质结翻转后落点的精准定位，并且在落下的过程中可以通过温度升高排出气泡从而大大提高了最终异质结的质量，本发明方法简洁高效，具有极大的应用前景。
附图说明
图1为本发明转移范德瓦尔斯异质结的方法的示意图。
图2为传统翻转转移方法的结构示意图。
图3为利用本发明方法转移后的异质结的表面形貌图。
图4为传统翻转方法转移后的异质结的表面形貌图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案作进一步说明。
Ppc膜是一种柔性物质，可随外界应力改变而形变却不破坏其原子结构，它也是一种粘性物质，它的粘性会受温度影响，低温时粘性强可以从硅片上粘起材料，高温时粘性弱可以把材料重新放在硅片上。
如图1所示，首先将范德瓦尔斯异质结黏附在ppc膜4上，利用胶带5将ppc膜4固定在带孔载玻片1上，然后将透明胶带3粘在带孔载玻片1孔背面处，形成一个密闭空气腔2，此时得到一个新型的翻转转移载玻片。接着将载玻片放在40~60摄氏度的热板上加热3分钟，使密闭空气腔2内空气充分膨胀从而将松散的ppc膜4顶起成弧状。此时将带有ppc膜4的载玻片转移至转移台合适位置，将载体放置在ppc膜4下方，加热台7上方，可以通过转移台上光镜定位好异质结所在位置。加热台7初始温度控制在80摄氏度左右，将载玻片缓慢下降直至ppc膜4刚好接触载体6，然后利用加热台7慢慢升温，此时空气腔内空气会继续膨胀，加热至范德瓦尔斯异质结与载体6完全接触，然后缓慢回抬载玻片直至ppc膜4完全离开载体6。至此范德瓦尔斯异质结已经精准地落在载体6上预想的位置，转移过程结束。
图1为本发明转移范德瓦尔斯异质结的方法的示意图；图2为传统翻转转移方法的结构示意图，其结构与图1类似，只是没有透明胶带和空气腔，ppc膜也是褶皱的。通过原子力显微镜分别对利用本发明技术和传统方法翻转转移后的异质结进行表面形貌扫描，得到的结果如图3、图4所示，可以看到相比于传统翻转转移方法，利用本发明方法制备的异质结表面更加平整，气泡更少，质量更高。
Claims (9)
1.一种转移范德瓦尔斯异质结的方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将范德瓦尔斯异质结黏附在ppc膜（4）上；
（2）ppc膜（4）边缘处连接有胶带（5），用胶带（5）将ppc膜（4）固定在带孔载玻片（1）孔道一端上；带孔载玻片（1）孔道另一端用胶带（3）封住，构成密闭空气腔（2）；ppc膜（4）上的范德瓦尔斯异质结位于密闭空气腔（2）外侧；
（3）加热密闭空气腔（2）内的空气，空气膨胀使得ppc膜（4）受力形变成弧形结构；
（4）利用干法转移技术将ppc膜（4）上的范德瓦尔斯异质结转移到载体（6）上；
所述步骤（4）中的干法转移技术包括：将带有ppc膜（4）的带孔载玻片（1）面朝下，ppc膜（4）下方为载体（6），将带孔载玻片（1）下降直至ppc膜（4）刚好接触载体（6），加热密闭空气腔（2）内的空气，空气继续膨胀至范德瓦尔斯异质结与载体（6）完全接触，然后回抬带孔载玻片（1）直至ppc膜（4）完全离开载体，至此范德瓦尔斯异质结已转移至载体（6）。
2.根据权利要求1所述转移范德瓦尔斯异质结的方法，其特征在于，所述步骤（1）中通过干法转移技术将范德瓦尔斯异质结黏附在ppc膜（4）上。
3.根据权利要求1所述转移范德瓦尔斯异质结的方法，其特征在于，所述步骤（2）中带孔载玻片（1）孔半径为1~2 mm。
4.根据权利要求1所述转移范德瓦尔斯异质结的方法，其特征在于，所述步骤（2）中带孔载玻片（1）孔道另一端的胶带（3）为透明胶带。
5.根据权利要求1所述转移范德瓦尔斯异质结的方法，其特征在于，所述步骤（2）中密闭空气腔（2）体积为1~3 mm3。
6.根据权利要求1所述转移范德瓦尔斯异质结的方法，其特征在于，所述步骤（3）中密闭空气腔（2）加热温度为40~60 ℃。
7.根据权利要求1所述转移范德瓦尔斯异质结的方法，其特征在于，所述步骤（4）中加热温度为80~130℃。
8.根据权利要求1所述转移范德瓦尔斯异质结的方法，其特征在于，所述步骤（4）中通过光镜定位异质结所在位置。
9.根据权利要求1所述转移范德瓦尔斯异质结的方法，其特征在于，所述载体（6）下方为加热台（7），所述加热台（7）用于加热密闭空气腔（2）内的空气。
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