[发明专利]一种带光学原位检测的石墨烯减薄装置

权利要求书

1.一种带光学原位检测的石墨烯减薄装置，其特征在于，包括工作台、减薄光路单元、激发光路单元、原位检测光路单元和计算机；该工作台设有真空腔以放置石墨烯；该减薄光路单元设置于工作台上方以向石墨烯发出第一激光束实现减薄；该激发光路单元设置于工作台上方以发出第二激光束，该第二激光束用于激发石墨烯产生拉曼信号，且该第二激光束与第一激光束合束后聚焦于石墨烯表面的被测点；该原位检测光路单元位于工作台下方以收集被测点产生的石墨烯拉曼散射光，进行滤波处理后通过光谱分析得到石墨烯被测点的拉曼光谱信号；该计算机与原位检测光路单元、减薄光路单元相连以根据光谱信号得到石墨烯被测点的层数和温度值，及根据被测点层数调整第一激光束以控制减薄层数。

2.如权利要求1所述的一种带光学原位检测的石墨烯减薄装置，其特征在于：所述减薄光路单元包括依次放置的第一激光器、激光快门、光学衰减器与第一反射镜；该第一激光器发射的第一激光束依次经过激光快门、光学衰减器和第一反射镜；该激光快门和光学衰减器与所述计算机相连。

3.如权利要求1所述的一种带光学原位检测的石墨烯减薄装置，其特征在于：所述激发光路单元包括第二激光器、二向色镜、扩束镜和第一聚焦物镜；该第二激光器用于发射第二激光束；该二向色镜用于反射第二激光束并与第一激光束合束至扩束镜，该第一聚焦物镜将第一激光束和第二激光束聚焦于所述石墨烯的被测点。

4.如权利要求3所述的一种带光学原位检测的石墨烯减薄装置，其特征在于：所述第二激光器为固体激光器，波长为532nm，功率为200mW。

5.如权利要求1所述的一种带光学原位检测的石墨烯减薄装置，其特征在于：所述原位检测光路单元包括依次设置的第二聚焦物镜、第二反射镜、第一陷波滤光片，第二陷波滤光片、聚焦透镜、光纤接头、光纤和光谱仪；该第二聚焦物镜位于所述石墨烯下方以收集所述石墨烯被减薄位置的拉曼散射光；该第二反射镜将收集的石墨烯散射光反射，并依次通过第一陷波滤光片、第二陷波滤光片分别滤除第一激光束、第二激光束，再由该聚焦透镜汇聚后进入光纤接头；光纤接头通过光纤传递至光谱仪进行光谱分析得到光谱信号；所述计算机与该光谱仪相连以根据拉曼信号2D峰与G峰的比值判断石墨烯层数，及根据2D峰与G峰的偏移情况得到石墨烯被减薄区域的温度值。

6.如权利要求5所述的一种带光学原位检测的石墨烯减薄装置，其特征在于：所述第二陷波滤光片的中心波长为532nm，半高宽为10nm，光学密度OD>5。

7.如权利要求5所述的一种带光学原位检测的石墨烯减薄装置，其特征在于：所述第一陷波滤光片的中心波长与所述第一激光束的中心波长相等，半高宽为10nm，光学密度OD>5。

8.如权利要求1所述的一种带光学原位检测的石墨烯减薄装置，其特征在于：还包括三维精密位移台；该三维精密位移台与所述工作台固定连接，且由所述计算机控制驱使所述工作台运动以检测下一被测点。

9.如权利要求1所述的一种带光学原位检测的石墨烯减薄装置，其特征在于：所述真空腔上、下面采用透明石英窗口；所述第一激光束和所述第二激光束透过上面的透明石英窗口聚焦于所述石墨烯；所述石墨烯产生的拉曼散射光透过下面的透明石英窗口出射。

10.如权利要求1所述的一种带光学原位检测的石墨烯减薄装置，其特征在于：还包括真空泵，该真空泵与所述真空腔相连以抽真空。