高精度對準與轉移電動顯微鏡二維平臺是二維材料研究中的核心設備,其通過多方向、多角度移動載物臺與高分辨顯微成像系統的協同工作,實現了二維材料的精準操控與堆疊。以下是對該平臺的詳細介紹:
一、核心組件與技術特點
多方向、多角度移動載物臺:
襯底載物臺:支持XY方向平移、Z軸升降、繞Z軸旋轉以及水平傾斜調節,滿足不同角度和方向的轉移需求。部分平臺還支持電動控制,提高操作精度和效率。例如,澤攸科技2DTrans-ams-03的襯底載物臺電動XY行程可達±50mm,重復定位精度≤±2μm;電動R行程±360°,重復定位精度≤±0.01°。
載玻片移動平臺:同樣支持XYZ方向平移和繞Z軸旋轉,部分平臺還配備有載玻片傾角調節功能,以適應不同形狀和大小的樣品。例如,邁塔光電E1-T的載玻片移動平臺XYZ三軸可調,行程25mm,Z軸為29mm直徑百刻線微分頭,便于精細升降操作;樣品送入手動旋轉臺,臺面直徑100mm,粗調旋轉范圍360°,細調旋轉范圍±5°,定位精度1°至2°。
高分辨顯微成像系統:
光學配置:配備超長工作距離物鏡,支持明場照明及濾光片插槽,可清晰觀察μm級樣品形貌。例如,邁塔光電E1-T采用95mm超長工作距離20倍物鏡,綜合最大放大倍率850至1000倍。
成像能力:通過高靈敏度CMOS相機與高清顯示器,實現樣品實時高清成像,支持照片拍攝、視頻錄制及尺寸測量功能。例如,邁塔光電E1-T采用3840x2160高靈敏度CMOS顯微相機,配合24英寸全高清專業顯示器。
觀察范圍:顯微鏡支架支持XY方向大范圍平移,便于大范圍調整視野,定位微小樣品。例如,邁塔光電E1-T的顯微觀察支架支持沿XY方向50mm行程。
真空吸附與加熱系統:
真空吸附:樣品臺配備真空泵,確保轉移過程中樣品位置固定,防止位移。例如,邁塔光電E1-T的真空泵流量為35L/min。
加熱控制:PID溫控器實現快速升溫與精確控溫,支持風冷功能,滿足不同材料的轉移需求。例如,邁塔光電E1-T的樣品臺加熱最高溫度可達240℃,溫度控制穩定性±0.1℃。
二、技術優勢與應用
高精度對準與轉移:
通過高精度位移臺與顯微成像聯動,實現二維材料層數、堆疊角度及位置的精準控制。例如,邁塔光電E1-T的目標襯底載物臺支持面內大角度旋轉,重復定位精度0.01°,適用于研究空間反演對稱性破缺及堆疊方式影響。
部分平臺還支持電動控制,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計:
顯微成像系統與電動位移平臺聯動,支持轉移過程實時監控。
設備集成顯微鏡、位移臺、真空吸附及加熱模塊,結構緊湊,便于在手套箱或無塵室環境中操作。
材料適應性廣:
支持干法/濕法轉移,適用于易水解吸濕材料及潔凈度要求高的異質結制備。
可選配手套箱內使用模塊,解決水氧敏感材料(如鈣鈦礦)轉移痛點。
應用領域:
范德華異質結制備:通過逐層堆疊不同二維材料,構建具有特定電子/光學性質的異質結構。
魔角超導研究:精準控制雙層石墨烯堆疊角度至1.1°(魔角),實現超導特性調控。
新型納米器件開發:用于柔性晶體管、光電探測器、超透鏡及催化電極等器件的二維材料轉移與堆疊。