一种用于单层二维材料定点转移的加热固定装置的制造方法
【专利摘要】本发明设计了一种用于单层二维材料定点转移的加热固定装置。使用中间有长方形通孔的弧面玻璃替代传统的平面玻璃，在弧面玻璃的一端加装带有锯齿的防滑固定柄，弧面玻璃上中间孔的位置用于沾取单层二维材料，能够在不使用缓冲物的情况下使聚合物层薄膜平整且有效的接触到单层二维材料，以实现单层二维材料的定点转移。
【专利说明】
一种用于单层二维材料定点转移的加热固定装置
技术领域
[0001]本发明涉及到一种用于单层二维材料定点转移的加热固定装置，特别涉及到二维材料转移过程中所需要的定点精确控温加热功能。为了实现定点转移单层二维材料的过程中对载有单层二维材料的基底加热而设计了该装置。
【背景技术】
[0002]目前二维材料如石墨烯、二硫化钼、黑磷等由于其独特的空间结构和电学、热学性能，在产业界得到了广泛关注。但是以目前的生产技术，要使二维材料真正在应用领域有所突破，单层二维材料的转移技术是不可或缺的工艺手段。
[0003]在现有的转移方法中，全干定点印刷转移法是目前使用较为方便也是应用较广的一种转移方法。其基本方法是在显微镜下将单层二维材料粘附到聚合物层上，然后将聚合物粘附在需要转移至的基底上，利用显微镜下的微操作，能够较为精确的控制转移后单层二维材料的位置，再用溶剂将聚合物层洗去。在转移过程中，将被转移的单层二维材料粘附到聚合物层时，需要对载有单层二维材料的基底一进行加热，并且最后将沾有单层二维材料的聚合物层粘帖在需要转移至的基底二上时，也需要去除聚合物层没有粘附单层二维材料的多余部分。目前去除多余部分的最简单方法就是对基底进行加热，让沾有单层二维材料的部分融贴在基底表面。
[0004]在整个单层二维材料的转移过程中，需要对载有单层二维材料的基底一进行第一次加热，然后从加热板上取下原来的基底，换上需要转移至的基底二，再进行第二次加热。在以往的实验过程中，通常是通过热电偶和继电器对基底控制温度进行加热。并且在第一次加热时为了更好的沾取单层二维材料，需要用双面胶将基底一固定在加热板上。在转移过程中就必须使用双面胶，一方面固定过程比较繁琐，另一方面由于高温下双面胶部分融化造成样品难以取下，同时也可能造成样品表面的污染。为了解决基底材料在加热过程中的固定问题，有必要发明一种新型的用于单层二维材料定点转移的加热固定装置。
【发明内容】
[0005]本发明为了解决全干定点印刷法中加热样品时所存在的问题，设计了一种可以方便的用于单层二维材料定点转移的装置。单层二维材料的转移操作过程，需要在不增加转移操作过程的前提下，在恒温加热板上加装能够固定基底的装置。本发明使用的是利用气栗真空吸力吸住基底以实现其固定。在加热板表面开一个直径3?5mm的吸附孔洞，并将其通过内部管道由加热板侧面通出，再通过隔热装置利用软管连接真空栗。在加热板的底部加装加热棒和热电偶。在基底加热前，将基底覆盖在孔洞上，再打开真空栗以吸住基底。再通过热电偶和PID温控装置对基底进行恒温加热。加热完成时，关闭真空栗即可方便的取下基底材料。
[0006]有益效果本发明利用真空栗吸力原理，在加热板上实现了对待加热物体的固定。省去了粘贴双面胶的步骤，解决由于使用双面胶固定而带来的问题。由于本专利加在加热板上的吸力大小可以通过真空栗抽真空的速度流量来控制，在一定程度上降低了单层二维材料转移的操作难度。
[0007]【附图说明】:
图1是本发明装置示意图；
以下结合附图对本发明进一步说明:其中1、铜质加热板;2、加热板表面吸附孔洞;3、隔热接口；4、真空栗;5、继电控制器;6、交流电源;7、是发热陶瓷;8、热电偶;9、连接导线；10、加热板内部管道及连接真空栗的软管。
[0008]【具体实施方式】:
为了更好的导热性能及加工性能，我们使用铜块作为加热板的材料。考虑到单层二维材料转移所需的空间较小，加工后的铜块的尺寸在40mm*40mm*20mm?60mm*60mm*40mm之间。并且加热板表面的吸附孔洞直径一般在3?5mm以适应大部分的基底的同时保证足够的吸力。在加热板底面安装加热棒和热电偶，并且侧面的管道出口处采用隔热接口，防止在加热过程中烫坏连接真空栗的软管。
[0009]实施例:
1、将表面已经附有聚合物层介质的单层二维材料基底一放在加热板表面并覆盖住加热板表面吸附孔洞；
2、打开真空栗，并确认基底一已经吸附在装置上。
[0010]3、打开继电控制器和加热棒的电源，通过继电控制器将加热板温度控制在260摄氏度直至聚合物层完全拱起。
[0011]4、取下聚合物层，并在显微镜下观察需要转移的单层二维材料在聚合物层上的位置。
[0012]5、在显微镜下将聚合物层上附有的单层二维材料固定到需要转移至的基底二上的合适位置。
[0013]6、关闭真空栗，取下基底一后，换上基底二，并再次打开真空栗，确认基底二已经吸附在装置上。
[0014]7、打开继电控制器和加热棒的电源，通过继电控制器将加热板温度控制在150摄氏度直至聚合物层完全贴合在基底二上。
[0015]8、关闭真空栗，取下基底二，用合适的溶剂洗去聚合物层。
[0016]9、在显微镜下观察单层二维材料转移至基底二上的位置。
【主权项】
1.一种用于单层二维材料定点转移的加热固定装置，其特征在于使用真空吸附装置以固定单层二维材料基底。2.根据权利要求1所述的一种用于单层二维材料定点转移的加热固定装置，其特征是在加热板表面开一个直径3?5mm的吸附孔洞。3.根据权利要求1所述的一种用于单层二维材料定点转移的加热固定装置，其特征是，吸附孔洞其通过内部管道由加热板侧面通出，再利用软管连接真空栗。
【文档编号】C01B31/04GK105933994SQ201610448528
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年6月21日
【发明人】黄书宇, 邱俊
【申请人】南京安京太赫光电技术有限公司