izrezovanje 2D materiala / Prikazovanje vzorcev na 2D materialih

Time : 2025-04-22

Etiranje nizkodimenzionalnih materialov se nanaša na postopek etiranja dvodimenzijskih materialov (kot na primer grafen, disulfid molibdena itd.) in enodimenzijskih materialov (kot na primer nanoprovadnice, nanocijevi itd.). Cilj etiranja nizkodimenzionalnih materialov je priprava nanostruktur s specifičnimi oblikami in velikostmi, da se doseže nadzor in optimizacija lastnosti materialov in zmogljivosti naprave. Nizkodimenzionalni materiali so splošno etirani z uporabo kemijskih metod etiranja. Uporablja kemijske reakcije za obdelavo materialov, med najuporabnejšimi kemijskimi metodami etiranja sta mokro etiranje in suho etiranje.

Težave pri lepanju nizkorazsežnih materialov v glavnem vključujejo: 1. Izbiro lepanja: Različnim nizkorazsežnim materialom so potrebne različne pogoje za lepanje, in je potrebno izbrati primerno lepanje glede na posebne lastnosti materiala, kot so lepanjski plin, moč, čas itd. 2. Kakovost lepanja: Kakovost lepanja nizkorazsežnih materialov neposredno vpliva na njihovo delovanje in uporabo, in je potrebno nadzirati hitrost in globino lepanja, da se izognemo prekomernemu ali premalo lepanju. 3. Enakomerna lepanja: Enakomerna lepanja nizkorazsežnih materialov je ključna za pripravo visokokakovostnih naprav, in je potrebno nadzirati parametre, kot so temperatura, hitrost pretoka plina in tlak med procesom lepanja, da se zagotovi enakomerno lepanje. 4. Obdelava po lepanju: Po lepanju je potrebno vzorec počistiti in obdelati, da se odstranijo lepanjske produkte in ostanke lepanjskih plinov, s čimer se zagotovi kakovost površine in stabilnost vzorca.

Dve-dimenzionalne elektronske pladninske materiali se nanašajo na nove dve-dimenzionalne material, ki imajo debelino ene ali malo atomskih plast, ki so glavno sestavljene iz kovalentnih vez.

Glavno vsebuje:

1. Grafen, h-BN;

2. Okside prehodnih kovin;

3. TMCs, MX ₂(M=Mo, W, Re, Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Pt, Pd, Fe; X=S, Se, Te), MoS ₂, WS ₂；itd.

4. Delni III/IV/V s kisikom temeljnimi snovmi itd.

Zgodnja raziskava dvodimenzionalnih elektronskih tankih filmskih snovi, zlasti grafitnih snovi, se je glavno usmerjala v načine priprave dvodimenzionalnih snovi, kot so mehanična odpiranje, redukcija, depositacija itd., ter v študijo lastnosti snovi. S posredovanjem neprekinjenih proraščev pri pripravi velikih dvodimenzionalnih filmskih snovi so ljudje začeli posvečati pozornost pripravi naprav. Tanken in oblikovanje dvodimenzionalnih filmskih snovi sta ključni za pripravo dvodimenzionalnih naprav. Tradicionalna polprevodniška plazmenska suha izrezovanja ima dva smrtna pomanjkljivosti pri tankenju in oblikovanju dvodimenzionalnih snovi:

1. Previsoka hitrost izrezovanja ne more izpolniti natančnega in stabilnega izrezovanja atomskih plasti 2D snovi (pod nanometerjsko raven);

2. Visokoenergijsko jonsko bombardiranje lahko povzroči strukturne poškodbe v 2D materialih, kar pomeni nastanek defektov v materijalu

Lastnosti, ki jih bi moral imeti stroj za poseben izrez valovanja za dvodimenzionalne materiale, so:

1. Nadzor izhodne moči na ravni milivatov;

2. Najmanjša zagona moč bi morala biti nadzorovana pod 5W;

3. Nadzor izreza sloska za sloskom, pri čemer je hitrost izreza, ki jo je mogoče natančno nadzorovati med 0,3 in 10 slovci na minuto

4. Energija jonov za bombardiranje vzorca lahko znaša kar 10 eV ali manj

rešitev za lepčanje dvodimenzijskih materialov - SHL 100 μ/200 μ - RIE

Na podlagi mikroplazmne tehnologije smo razvili stroj iz serije SHL 100 μ/200 μ - RIE, da bi rešili opisane probleme pri vzorčenju dvodimenzijskih materialov. Stroj se uporablja za lepčanje s ciljem zmanjšanja plasti in strukturiranega lepčanja dvodimenzijskih materialov, kot je na primer grafen. Slika 2 prikazuje izgled stroja za lepčanje dvodimenzijskih materialov.

微信图片_20231207120116.jpg

Glavne uporabe strojev za lepčanje dvodimenzijskih materialov so:

1. Lepčanje odpiranja dvodimenzijskih materialov za pripravo vzorcev s posamično plastjo ali malo plasti dvodimenzijskih materialov

2. Izrezovanje vzorcev na 2D materialih za pripravo naprav iz 2D materialov

3. Obdelava sprememb 2D materialov

Ključni performančni kazalci stroja za izrezovanje dvehrazsežnih materialov:

1. Lahko obrača vzorce do štirih/inchov osem inchov in manjših v velikosti;

2. Ultramehko plazmensko izrezovanje: Doseže moč procesa kar 3 W (@ 100mm elektrod) RF (@ 13,56 MHz), z močno gostoto kar 38 mW/cm2 in natančnostjo izhodne moči manjšo od 0,1 W;

3. Energijska stopnja jonov za bombardiranje vzorca lahko znaša kar 10 eV;

4. Omogoča stabilno in natančno lečenje atomskega plasti od 0,1 plast/min do 1 plast/min;

Glavna konfiguracija stroja za lečenje dvehrazsežnih materialov je:

1. Omogoča namestitev 3 do 8 procesnih plinov in jih številčno nadzira s kovinsko zaklenjenim MFC;

2. Uporablja polprivedne gradbeninske 6061 aluminij kot material za procesno komoro, da se izognemo onesnaževanju vzorca z nepuremi elementi v nerjavičastih materialih;

3. Kamara za zaključitev teretov je konfigurabilna, in pozadinska vakuumskost procesne kamere lahko doseže 4 x 10-4 Pa;

polno samodejno nadzorovanje procesa, razdeliti uporabniško prijavo, realnočasovno zapisovanje kompleksnih podatkov o procesu in stanju stroja, upravljanje in klic knjižnice procesov receptov, upravljanje življenjske dobe komponent in samodejna preverjanja napak.

grafični rezultati stroja za lepčanje 2D materialov: