[发明专利]基于褶皱方向的二维材料晶格和电学性能标定方法及系统

权利要求书

1.一种基于褶皱方向的二维材料晶格和电学性能标定方法，其特征在于，该方法包括：

步骤S10，在设定的第一工艺条件下制备两个PDMS小球，并分别与PVA膜和PMMA膜结合，获得PDMS-PVA膜和PDMS-PMMA膜；

步骤S20，通过所述PDMS-PVA膜在设定的第二工艺条件下拾取氮化硼和二维材料，并附于所述PDMS-PMMA膜上，获得PVA-二维材料-PMMA膜；

步骤S30，通过去离子水去除所述PVA-二维材料-PMMA膜中的PVA膜，获得二维材料异质结-PMMA膜；

步骤S40，将所述二维材料异质结-PMMA膜中的二维材料的异质结在第一设定温度下转移到硅片上，并通过丙酮溶液和异丙醇溶液去除残余的PMMA膜；

步骤S50，通过设定的第三工艺条件进行所述二维材料异质结的真空退火，获得带有褶皱的二维材料异质结；

步骤S60，将光学显微镜调至设定观测模式，观测所述带有褶皱的二维材料异质结的褶皱方向，并基于所述褶皱方向标定所述二维材料的晶格和最佳电学性能方向。

2.根据权利要求1所述的基于褶皱方向的二维材料晶格和电学性能标定方法，其特征在于，所述设定的第一工艺条件为：

将PDMS材料滴在载玻片上，并在第二设定温度下烘干；所述第二设定温度为90℃。

3.根据权利要求1所述的基于褶皱方向的二维材料晶格和电学性能标定方法，其特征在于，所述PDMS-PVA膜，其制备方法为：

在硅片上以2000转的转速旋涂PVA材料60秒，在第三设定温度下烘干，通过第一设定孔径打孔的单层胶带粘取后盖在PDMS小球上，获得PDMS-PVA膜；所述第三设定温度为65℃，所述第一设定孔径为6mm。

4.根据权利要求1所述的基于褶皱方向的二维材料晶格和电学性能标定方法，其特征在于，所述PDMS-PMMA膜，其制备方法为：

将第二设定孔径打孔的三层胶带设置于载玻片上，在孔内滴入PMMA材料，在第四设定温度下烘干，通过第三设定孔径打孔的单层胶带粘取后盖在PDMS小球上，获得PDMS-PMMA膜；所述第四设定温度为130℃，所述第二设定孔径为12mm，所述第三设定孔径为8mm。

5.根据权利要求1所述的基于褶皱方向的二维材料晶格和电学性能标定方法，其特征在于，所述设定的第二工艺条件为：

在设定第五温度下通过所述PDMS-PVA膜拾取氮化硼，并在设定第六温度下通过氮化硼拾取二维材料；所述设定第五温度为60℃，所述设定第六温度为50℃。

6.根据权利要求1所述的基于褶皱方向的二维材料晶格和电学性能标定方法，其特征在于，步骤S30包括：

将所述PVA-二维材料-PMMA膜在常温去离子水中浸泡15分钟，并重复上述过程3次，去除PVA膜，获得二维材料异质结-PMMA膜。

7.根据权利要求1所述的基于褶皱方向的二维材料晶格和电学性能标定方法，其特征在于，所述第一设定温度为130℃。

8.根据权利要求1所述的基于褶皱方向的二维材料晶格和电学性能标定方法，其特征在于，步骤S40中通过丙酮溶液和异丙醇溶液去除残余的PMMA膜，其方法为：

将带有残余PMMA膜的二维材料异质结在丙酮溶液中浸泡25分钟，并重复上述过程2次后，在水中浸泡10分钟，再使用异丙醇溶液浸泡10分钟。

9.根据权利要求1所述的基于褶皱方向的二维材料晶格和电学性能标定方法，其特征在于，所述设定的第三工艺条件为：

将所述二维材料异质结在30分钟内从室温加热到第七设定温度，并维持480分钟后，在30分钟内从所述第七设定温度加热到第八设定温度，并维持180分钟后，降至室温；所述第七设定温度为170℃，所述第八设定温度为350℃。

10.一种基于褶皱方向的二维材料晶格和电学性能标定系统，其特征在于，该系统包括以下模块：

PDMS-PVA膜和PDMS-PMMA膜制备模块，配置为在设定的第一工艺条件下制备两个PDMS小球，并分别与PVA膜和PMMA膜结合，获得PDMS-PVA膜和PDMS-PMMA膜；

二维材料拾取模块，配置为通过所述PDMS-PVA膜在设定的第二工艺条件下拾取氮化硼和二维材料，并附于所述PDMS-PMMA膜上，获得PVA-二维材料-PMMA膜；

PVA膜去除模块，配置为通过去离子水去除所述PVA-二维材料-PMMA膜中的PVA膜，获得二维材料异质结-PMMA膜；

PMMA膜去除模块，配置为将所述二维材料异质结-PMMA膜中的二维材料的异质结在第一设定温度下转移到硅片上，并通过丙酮溶液和异丙醇溶液去除残余的PMMA膜；

真空退火模块，配置为通过设定的第三工艺条件进行所述二维材料异质结的真空退火，获得带有褶皱的二维材料异质结；

标定模块，配置为将光学显微镜调至设定观测模式，观测所述带有褶皱的二维材料异质结的褶皱方向，并基于所述褶皱方向标定所述二维材料的晶格和最佳电学性能方向。