本發(fā)明涉及材料表征測試，尤其涉及一種真空互聯(lián)測試二維材料的方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、二維材料有著諸多優(yōu)異的性質(zhì)，在電子器件等領(lǐng)域擁有廣闊的應(yīng)用前景。為了二維材料更好的發(fā)展，其制備和測試方法探索一直備受關(guān)注。一方面，二維材料特殊的結(jié)構(gòu)屬性，無論成分還是結(jié)構(gòu)測試都有一定的局限性。另一方面，二維材料很容易被其所處環(huán)境中的氣體分子污染和腐蝕，如果想要獲得長時間的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，必須處于干凈的真空環(huán)境。多臺設(shè)備的真空互聯(lián)，可實現(xiàn)局域的超潔凈環(huán)境，對于低維材料的表征測試具有重要意義。

2、俄歇電子能譜儀(auger?electron?spectroscopy，aes)和x射線光電子能譜儀(x-ray?photoelectron?spectroscopy，xps)都是常用的表面分析工具。aes具有較高的表面敏感性和納米級空間分辨率。然而，aes對表面元素的測試只是定性和半定量的說明，對元素價態(tài)和材料結(jié)構(gòu)不能做準(zhǔn)確分析。xps其特點在于，表面敏感度高，并可分析元素價態(tài)和成鍵情況，但是空間分辨率欠佳。因此aes和xps的連用可以為二維材料的測試分析提供能準(zhǔn)確的信息。聚焦離子束顯微鏡(focused?ion?beam?microscope，fib)可定點制備透射電鏡(transmission?electron?microscope，tem)樣品，但是可觀察目標(biāo)區(qū)為10um左右，甚至更小，一個樣品通常需要2-4h。如果僅通過fib-tem測試二維材料成分和結(jié)構(gòu)，則時間久，成本高。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種真空互聯(lián)測試二維材料的方法及系統(tǒng)。

2、為實現(xiàn)前述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案包括：

3、第一方面，本發(fā)明提供真空互聯(lián)測試二維材料的方法，其包括：

4、提供待測樣品，所述待測樣品包括襯底以及設(shè)置于所述襯底表面的二維材料；

5、利用俄歇電子能譜和x射線光電子能譜聯(lián)合篩選所述二維材料的測試位點；

6、基于所述測試位點的位置，采用聚焦離子束切割所述二維材料獲得相應(yīng)的透射樣品以及利用透射顯微鏡觀察所述透射樣品；

7、所述待測樣品在俄歇電子能譜、x射線光電子能譜、聚焦離子束以及透射顯微鏡之間的轉(zhuǎn)移過程均處于真空環(huán)境下。

8、第二方面，本發(fā)明還提供一種真空互聯(lián)測試二維材料的系統(tǒng)，用于測試待測樣品，所述待測樣品包括襯底以及設(shè)置于所述襯底表面的二維材料；

9、所述系統(tǒng)包括：

10、位點篩選模塊，用于利用俄歇電子能譜和x射線光電子能譜聯(lián)合篩選所述二維材料的測試位點；

11、表征測試模塊，用于基于所述測試位點的位置，采用聚焦離子束切割所述二維材料獲得透射樣品以及利用透射顯微鏡觀察所述透射樣品；

12、其中，所述待測樣品在俄歇電子能譜、x射線光電子能譜、聚焦離子束以及透射顯微鏡之間的轉(zhuǎn)移過程均處于真空環(huán)境下。

13、基于上述技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果至少包括：

14、本發(fā)明所提供的測試二維材料的方法利用真空互聯(lián)技術(shù)，將多種測試手段聯(lián)合應(yīng)用，整個測試和轉(zhuǎn)移樣品的過程，樣品不接觸空氣，規(guī)避了污染，首先由俄歇電子能譜從形貌和成分組成第一次篩選目標(biāo)，再由x射線光電子能譜從化學(xué)態(tài)和成鍵方面再次篩選以及確認(rèn)測試位點，最后是聚焦離子束-透射顯微鏡進(jìn)一步表征測試，為復(fù)雜高成本的聚焦離子束和透射顯微鏡減少了大量的樣品尋找工作，樣品的表征測試方便、快捷且高效。

15、上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠更清楚地了解本申請的技術(shù)手段，并可依照說明書的內(nèi)容予以實施，以下以本發(fā)明的較佳實施例并配合詳細(xì)附圖說明如后。

技術(shù)特征：

1.一種真空互聯(lián)測試二維材料的方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空互聯(lián)測試二維材料的方法，其特征在于，所述襯底具有導(dǎo)電性，不揮發(fā)，且無磁性；

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的真空互聯(lián)測試二維材料的方法，其特征在于，還包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空互聯(lián)測試二維材料的方法，其特征在于，具體包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的真空互聯(lián)測試二維材料的方法，其特征在于，還包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的真空互聯(lián)測試二維材料的方法，其特征在于，還包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空互聯(lián)測試二維材料的方法，其特征在于，還包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空互聯(lián)測試二維材料的方法，其特征在于，還包括：

9.一種真空互聯(lián)測試二維材料的系統(tǒng)，用于測試待測樣品，所述待測樣品包括襯底以及設(shè)置于所述襯底表面的二維材料；

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于，具體包括俄歇電子能譜單元、x射線光電子能譜單元、聚焦離子束單元以及透射顯微鏡單元；

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種真空互聯(lián)測試二維材料的方法及系統(tǒng)。所述方法包括：提供待測樣品；利用俄歇電子能譜和X射線光電子能譜聯(lián)合篩選測試位點；基于測試位點的位置，采用聚焦離子束切割二維材料獲得相應(yīng)的透射樣品以及利用透射顯微鏡觀察透射樣品；待測樣品的轉(zhuǎn)移過程均處于真空環(huán)境下。本發(fā)明所提供的測試二維材料的方法利用真空互聯(lián)技術(shù)，將多種測試手段聯(lián)合應(yīng)用，整個過程樣品不接觸空氣，規(guī)避了污染，首先由俄歇電子能譜從形貌和成分組成第一次篩選目標(biāo)，再由X射線光電子能譜從化學(xué)態(tài)和成鍵方面再次篩選以及確認(rèn)測試位點，最后是聚焦離子束?透射顯微鏡進(jìn)一步表征測試，為復(fù)雜高成本的聚焦離子束和透射顯微鏡減少了大量的樣品尋找工作，方便、快捷且高效。

技術(shù)研發(fā)人員：孔亞萍,李治云,劉通,黃榮,凌小倫,張珽
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國科學(xué)院蘇州納米技術(shù)與納米仿生研究所
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19