[发明专利]一种自动化二维材料转移装置

说明书

本发明适用于自动化领域，提供了一种自动化二维材料转移装置，包括转移台和样品台；所述样品台包括有样品座、隔热台、真空部件、旋转位移台、第一XY轴位移台和样品台底座；所述转移台包括有转移臂、粗调Z轴位移台、细调Z轴位移台、俯仰偏转位移台、第二XY轴位移台和转移台底座。本发明通过自动化的操作固定样品以及转移用载玻片并自由地控制其位置，从而实现真空超净手套箱中的转移，即实现具备重复性、精确定位性的电控全自动化操作，值得推广。

技术领域

本发明属于自动化领域，尤其涉及一种自动化二维材料转移装置。

背景技术

二维材料以其原子级的厚度为超越传统材料在纳米尺度所遇到的物理极限提供了可能，并为基于新型原理的器件开发带来了契机。

将多种二维材料通过人工可控的方法堆叠成范德瓦尔斯异质结，是探索二维材料新奇物态及开发基于二维材料功能化器件的有效途径。在构建范德瓦尔斯异质结的过程中，需要对二维材料的转移以及堆叠进行精准的控制，并实现洁净的二维界面。

在组装范德瓦尔斯异质结的过程中，目前常用的做法是利用干法或湿法通过聚合物辅助法实现不同二维材料的堆叠。转移的过程中需要利用转移装置来支撑粘有聚合物的转移用载玻片的移动、旋转、偏转，控制样品的温度，实现转移对象样品的固定等等，从而实现位置精准的转移以及堆叠过程。

现有的转移装置还存在以下不足：

1)轴数较少，调节自由度有限，同时控制精度较低；

2)大多通过磁吸、胶粘或机械固定的方式来实现样品以及转移用载玻片的固定，过多的人工操作给二维材料转移过程引入了更多的约束条件，限制了转移过程中加热温度的控制，阻碍了转移装置的进一步自动化，同时限制了转移过程在超净手套箱中完成的可能性。

因此，针对以上现状，迫切需要开发一种自动化二维材料转移装置，以克服当前实际应用中的不足。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种自动化二维材料转移装置，旨在解决上述背景技术中提到的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种自动化二维材料转移装置，包括转移台和样品台；所述样品台包括有样品座、隔热台、真空部件、旋转位移台、第一XY轴位移台和样品台底座，所述样品台底座上自下而上依次安装有第一XY轴位移台、旋转位移台和真空部件，所述隔热台安装在真空部件上，样品座安装在隔热台上；所述第一XY轴位移台用于带动所述旋转位移台、样品座、隔热台和真空部件进行水平面内的移动；所述旋转位移台用于带动所述真空部件、样品座和隔热台旋转；所述样品座用于配合第一真空泵对样品进行吸附固定，使得样品随样品座移动；所述转移台包括有转移臂、粗调Z轴位移台、细调Z轴位移台、俯仰偏转位移台、第二XY轴位移台和转移台底座，所述转移台底座上自下而上依次安装有第二XY轴位移台、俯仰偏转位移台、细调Z轴位移台、粗调Z轴位移台和转移臂；所述第二XY轴位移台用于带动所述转移臂、粗调Z轴位移台、细调Z轴位移台和俯仰偏转位移台进行水平面内的移动；所述俯仰偏转位移台用于带动所述转移臂、粗调Z轴位移台和细调Z轴位移台在两个方向上进行俯仰调节；所述粗调Z轴位移台和细调Z轴位移台用于带动所述转移臂进行纵向移动；所述转移臂用于配合第二真空泵对转移用载玻片进行吸附固定，使得转移用载玻片随转移臂移动。

进一步的技术方案，所述样品台底座和转移台底座以一定的距离固定在多孔固定板或光学平板上。

进一步的技术方案，所述隔热台由隔热材料制成，用于隔断样品座与真空部件之间的热量传递。

进一步的技术方案，所述真空部件通过第一转接件与旋转位移台连接；所述旋转位移台通过第二转接件与第一XY轴位移台连接。