[发明专利]低维材料制备与结构物性分析系统及方法

说明书

本发明公开了一种低维材料制备与结构物性分析系统及方法，系统包括主互联装置、材料合成装置、材料表征装置、材料制样装置及材料测试装置；方法用上述的系统执行。本发明中，通过在内部为主互联装置内设置惰性气氛保护的主互联装置设计，克服了传统真空互联不同兼容有机溶液参与材料研究的缺陷，且便于操作和维护，不同分体单元通过传输舱互联，系统内集成有用于材料的合成、表征、制备与测试分析的装置，不同装置之间紧密协作，自动化程度较高，可以对空气和水氧敏感材料进行全周期的研究，避免材料因工作环境的转换而变质，提高低维材料的开发效率及研究的可靠性。

技术领域

本发明涉及低维材料的加工技术领域，尤其涉及一种低维材料制备与结构物性分析系统及方法。

背景技术

高纯度的高质量低维电子材料是电子信息材料与器件研发的关键基础，低维材料的研究成为相关电子材料研究的前沿，如石墨烯等低维材料，在制备与分析过程中，容易吸附氧气，水等其他空气中的杂质，导致材料表面污染和物性变化，相关技术中，通过真空互联的方式，为材料的制备提供无水、无氧的环境，但真空互联不能应用于需要有机溶液处理的样品制备，导致系统无法灵活适应低维材料研究中不同类型样品的复杂制备与分析测试需求，且真空互联系统对真空度的要求较高，需耗费较大的维护成本。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种低维材料制备与结构物性分析系统，能够兼容不同类型样品的制备，且便于维护。

本发明还提出一种采用上述低维材料制备与结构物性分析系统的低维材料制备与结构物性分析方法。

根据本发明的第一方面实施例的低维材料制备与结构物性分析系统，包括：

主互联装置，包括多个分体单元，每一分体单元的内部均具有工作舱，每一所述分体单元均开设有若干操作口，所述分体单元在所述操作口处连接有柔性套，所述柔性套封闭所述操作口，所述柔性套能够通过所述操作口进出所述工作舱，相邻的所述分体单元之间通过传输舱连通，所述分体单元与所述传输舱内充斥有惰性气体；

材料合成装置，用于低维材料的合成；

材料表征装置，用于对材料进行物象及形貌表征分析；

材料制样装置，用于低维材料分析测试用样品的制备；

材料测试装置，用于低维材料的测试分析；

其中，所述材料合成装置与所述材料测试装置通过所述传输舱与所述主互联装置连接，所述材料表征装置与所述材料制样装置容置于若干所述分体单元内。

根据本发明实施例的低维材料制备与结构物性分析系统，至少具有如下有益效果：

本发明中的低维材料制备与结构物性分析系统，通过在主互联装置内设置惰性气氛，克服了传统真空互联系统不兼容有机溶液参与材料制备和处理的缺陷，且便于操作和维护，不同分体单元通过传输舱互联，系统内集成有用于材料的合成、表征、制备与测试分析的装置，不同装置之间紧密协作，自动化程度较高，可以对空气和水氧敏感材料进行全周期的研究，避免材料因工作环境的转换而变质，提高低维材料的开发效率及研究的可靠性。

根据本发明的一些实施例，其特征在于，还包括前处理装置，所述前处理装置用于对所述低维材料的合成原料进行称量并对衬底进行等离子清洁和蒸镀，所述前处理装置分设于不同的所述分体单元内，用于容纳所述前处理装置的所述分体单元，通过所述传输舱与用于容纳所述材料合成装置的所述分体单元连接。

根据本发明的一些实施例，用于容纳所述材料表征装置的若干所述分体单元，通过所述传输舱，与用于容纳所述材料合成装置的所述分体单元、用于容纳所述材料制样装置的所述分体单元连接。