二維材料由于其出色的性能,在汽車(chē)、半導(dǎo)體、石油化學(xué)和飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)等多個(gè)行業(yè)中至關(guān)重要。理解二維材料的微觀結(jié)構(gòu)、缺陷以及機(jī)械或電學(xué)特性對(duì)于其在先進(jìn)技術(shù)中的應(yīng)用至關(guān)重要,而有效制造和質(zhì)量控制是發(fā)揮其潛力的關(guān)鍵。
Phenom AFM-SEM 原子力掃描電鏡一體機(jī),同時(shí)獲取掃描電鏡 SEM 和 原子力顯微鏡 AFM 數(shù)據(jù),并且實(shí)現(xiàn)自動(dòng)關(guān)聯(lián)。可以實(shí)現(xiàn)對(duì)薄片的精確位置定位和表面分析,在單次采集中檢測(cè)多個(gè)薄片特征,能夠?qū)ΧS材料的機(jī)械、電學(xué)、壓電、磁學(xué)、化學(xué)等多種性質(zhì)進(jìn)行表征和對(duì)比。
"低維材料基礎(chǔ)研究:適用于石墨烯、六方氮化硼(BNNSs)、過(guò)渡金屬二硫化物(TMDCs)、MXenes 等低維材料的基礎(chǔ)研究,包括新材料、功能化材料和異質(zhì)結(jié)構(gòu)材料。
制備工藝:在二維材料制備過(guò)程中用于質(zhì)量控制和診斷,確保制造過(guò)程的可重復(fù)性和可靠性,同時(shí)進(jìn)行缺陷表征。"
案例一 :
TMDC 材料,由于其優(yōu)異的物理化學(xué)性質(zhì),在光電子器件、傳感器、催化劑和電化學(xué)能源存儲(chǔ)領(lǐng)域有巨大潛力。其單層的制造條件需要深入理解,以確??煽亢涂芍貜?fù)的性能,如柔韌性、電學(xué)或機(jī)械性能。常見(jiàn)的 TMDC 材料包括二硫化鉬(MoS2)、二硒化鎢(WSe2)等,它們?cè)诙S材料領(lǐng)域具有重要地位。
使用 Phenom AFM-SEM 原子力掃描電鏡一體機(jī),可以對(duì)通過(guò)化學(xué)氣相沉積(CVD)在厚 SiO2/Si 上生長(zhǎng)的 MoS2 薄片進(jìn)行精確和復(fù)雜分析。對(duì)兩組不同制備條件的樣品同時(shí)進(jìn)行了掃描電子顯微鏡(SEM)、原子力顯微鏡(AFM)、靜電力顯微鏡(EFM)和相位成像測(cè)量,以比較結(jié)果并確定實(shí)現(xiàn)所需樣品特征的最佳制備參數(shù)。
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SEM:利用成分襯度差異,快速定位薄片。
AFM:可精確獲取二維材料表面粗糙度及高度。
EFM:用于觀察表面電荷分布和施加偏壓時(shí)的電響應(yīng)。
相位成像:能夠識(shí)別更硬的薄片和更軟的基底,還可以檢測(cè)額外生長(zhǎng)層的邊緣。
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案例二:
TBLG 因其能夠創(chuàng)造新的可調(diào)電子行為而被研究。扭曲影響帶隙的大小和形狀,導(dǎo)致原子結(jié)構(gòu)的周期性調(diào)制,這在電學(xué)屬性中以莫爾圖案的形式可見(jiàn)。這些結(jié)構(gòu)在傳感器、光子學(xué)和電子設(shè)備中很有前景。
使用 SEM,導(dǎo)電原子力顯微鏡(C-AFM)和壓電力顯微鏡(PFM)分析獲取扭曲雙層石墨烯(TBLG)的莫爾圖案。
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使用 Phenom AFM-SEM 原子力掃描電鏡一體機(jī),對(duì)在碳化硅(SiC)上的石墨烯雙層進(jìn)行電學(xué)性質(zhì)測(cè)量,樣品上的不同 PFM 和 C-AFM 對(duì)比表明,扭曲和未扭曲的石墨烯雙層都存在。重點(diǎn)關(guān)注扭曲部分,可以觀察到以 45 納米周期性的莫爾圖案的調(diào)制。"