二維材料套刻

二維材料指電子僅可在兩個維度的納米尺度（1-100 nm）上自由運動（平面運動）的材料，如納米薄膜、超晶格、量子阱等。

多種二維材料示意圖[1]

自2004年英國曼徹斯特大學的兩位物理學教授利用機械剝離法成功剝離得到單層石墨烯以來，二維材料由于具有超高的載流子遷移率，以及可調(diào)節(jié)的帶隙、高比表面積和光電特性，在納米電子學、能源、光電和生物醫(yī)藥等領(lǐng)域得到廣泛的應用。

光刻技術(shù)是目前較為成熟的通過制作器件來研究二維材料電學性能的方法之一。以下是關(guān)于如何使用光刻的工藝技術(shù)對二維材料進行電學性能研究的簡要介紹

1.制備樣品：一般會先制備二維材料薄片，再通過機械剝離、化學蝕刻或其他方法將其轉(zhuǎn)移到制備好的基底上。

2.設(shè)計樣品結(jié)構(gòu)：首先需要根據(jù)研究需求設(shè)計出合理的樣品結(jié)構(gòu)，包括金屬電極的設(shè)計、二維材料的定位等，通常在設(shè)計的時候需要參考具體實驗條件和需要測量的性能參數(shù)。

3.進行光刻：在樣品上旋涂光刻膠，對準樣品后使用光刻機將設(shè)計好的圖案，如電極，轉(zhuǎn)移到光刻膠上，以正膠為例，顯影后曝光的圖案會發(fā)生化學反應脫落。

4.金屬沉積：使用電子束蒸發(fā)或磁控濺射等方法在暴露的二維材料區(qū)域進行金屬沉積或腐蝕操作，使其產(chǎn)生金屬電極。

5.性能研究：制備好的樣品可由測試儀器進行電學性能研究，例如光電子輸運器件或場效應晶體管，通過這些樣品可以測量二維材料的電阻、電容等性能參數(shù)。

托托科技研發(fā)生產(chǎn)的無掩膜版光刻機，通過數(shù)字化方式，將圖案加載于DMD(數(shù)字微鏡器件)上，再投影至光刻膠上進行微納器件的加工。它既支持CAD軟件的精確光刻圖形繪制，也支持直接在二維材料顯微觀測界面中直接進行圖形繪制。因此，托托科技的無掩膜光刻機為客戶繪制常規(guī)二維材料電極圖形提供了一種更為便捷的方式。

使用CAD軟件繪制電極圖 二維材料為碲化鉬MoTe2材料

使用光刻機對準樣品圖

顯影后樣品圖

剝離后樣品圖