電動(dòng)顯微鏡二維薄膜材料轉(zhuǎn)移系統(tǒng)的對(duì)準(zhǔn)轉(zhuǎn)移平臺(tái)是一種集高精度顯微成像、多維電動(dòng)位移控制、真空吸附與加熱功能于一體的精密設(shè)備,其核心組件包括多方向多角度移動(dòng)載物臺(tái)、高分辨顯微成像系統(tǒng),具有高精度對(duì)準(zhǔn)、可視化操作、材料適應(yīng)性廣等技術(shù)優(yōu)勢(shì),可應(yīng)用于范德華異質(zhì)結(jié)制備、魔角超導(dǎo)研究及新型納米器件開發(fā)等領(lǐng)域。
一、核心組件
多方向多角度移動(dòng)載物臺(tái):
襯底載物臺(tái):支持XY方向平移、Z軸升降、繞Z軸旋轉(zhuǎn)以及水平傾斜調(diào)節(jié),滿足不同角度和方向的轉(zhuǎn)移需求。部分平臺(tái)還支持電動(dòng)控制,提高操作精度和效率。例如,襯底載物臺(tái)XY軸行程可達(dá)13mm至50mm,Z軸行程10mm,位移精度3μm至優(yōu)于1μm;旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)范圍±360°,重復(fù)定位精度0.01°;水平傾斜調(diào)節(jié)范圍±2°至±20°,最小調(diào)整量5°。
載玻片移動(dòng)平臺(tái):同樣支持XYZ方向平移和繞Z軸旋轉(zhuǎn),部分平臺(tái)還配備有載玻片傾角調(diào)節(jié)功能,以適應(yīng)不同形狀和大小的樣品。例如,載玻片位移平臺(tái)XY方向行程25mm,調(diào)節(jié)精度優(yōu)于2μm;Z軸行程10mm至30mm,調(diào)節(jié)精度優(yōu)于1μm;繞Z軸旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)范圍360°粗調(diào),±5°精調(diào)。
高分辨顯微成像系統(tǒng):
光學(xué)配置:配備超長(zhǎng)工作距離物鏡,支持明場(chǎng)照明及濾光片插槽,可清晰觀察μm級(jí)樣品形貌。例如,顯微鏡標(biāo)配5X、10X、50X復(fù)消色差長(zhǎng)工作距離物鏡,10X、100X可選。
成像能力:通過(guò)高靈敏度CMOS相機(jī)與高清顯示器,實(shí)現(xiàn)樣品實(shí)時(shí)高清成像,支持照片拍攝、視頻錄制及尺寸測(cè)量功能。例如,采用1200萬(wàn)像素高靈敏度彩色數(shù)字相機(jī),配合24英寸2K高清顯示器。
觀察范圍:顯微鏡支架支持XY方向大范圍平移,便于大范圍調(diào)整視野,定位微小樣品。例如,顯微鏡整體XY二維滑片行程50mm,精度高≥2μm。
真空吸附與加熱系統(tǒng):
真空吸附:樣品臺(tái)配備真空泵,確保轉(zhuǎn)移過(guò)程中樣品位置固定,防止位移。例如,真空泵吐出空氣量7L/min,達(dá)到真空度-33.3Kpa。
加熱控制:PID溫控器實(shí)現(xiàn)快速升溫與精確控溫,支持風(fēng)冷功能,滿足不同材料的轉(zhuǎn)移需求。例如,樣品臺(tái)最高加熱溫度可達(dá)240℃至260℃,溫控精度優(yōu)于±0.1℃,冷卻速度快,兩分鐘自然冷卻到40℃以下。
二、技術(shù)優(yōu)勢(shì)
高精度對(duì)準(zhǔn)與轉(zhuǎn)移:
通過(guò)高精度位移臺(tái)與顯微成像聯(lián)動(dòng),實(shí)現(xiàn)二維材料層數(shù)、堆疊角度及位置的精準(zhǔn)控制。例如,目標(biāo)襯底載物臺(tái)支持面內(nèi)大角度旋轉(zhuǎn),重復(fù)定位精度0.01°,適用于研究空間反演對(duì)稱性破缺及堆疊方式影響。
部分平臺(tái)還支持電動(dòng)控制,提高操作精度和效率,減少人為誤差。
可視化操作與集成化設(shè)計(jì):
顯微成像系統(tǒng)與電動(dòng)位移平臺(tái)聯(lián)動(dòng),支持轉(zhuǎn)移過(guò)程實(shí)時(shí)監(jiān)控。
設(shè)備集成顯微鏡、位移臺(tái)、真空吸附及加熱模塊,結(jié)構(gòu)緊湊,便于在手套箱或無(wú)塵室環(huán)境中操作。
材料適應(yīng)性廣:
支持干法/濕法轉(zhuǎn)移,適用于易水解吸濕材料及潔凈度要求高的異質(zhì)結(jié)制備。
可選配手套箱內(nèi)使用模塊,解決水氧敏感材料(如鈣鈦礦)轉(zhuǎn)移痛點(diǎn)。
三、應(yīng)用領(lǐng)域
范德華異質(zhì)結(jié)制備:通過(guò)逐層堆疊不同二維材料,構(gòu)建具有特定電子/光學(xué)性質(zhì)的異質(zhì)結(jié)構(gòu)。
魔角超導(dǎo)研究:精準(zhǔn)控制雙層石墨烯堆疊角度至1.1°(魔角),實(shí)現(xiàn)超導(dǎo)特性調(diào)控。
新型納米器件開發(fā):用于柔性晶體管、光電探測(cè)器、超透鏡及催化電極等器件的二維材料轉(zhuǎn)移與堆疊。