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AFM-SEM原子力掃描電鏡一體機在二維材料研究中的應用

瀏覽次數:759 發布日期:2024-12-30  來源:本站 僅供參考,謝絕轉載,否則責任自負

二維材料由于其出色的性能,在汽車、半導體、石油化學和飛機發動機等多個行業中至關重要。理解二維材料的微觀結構、缺陷以及機械或電學特性對于其在先進技術中的應用至關重要,而有效制造和質量控制是發揮其潛力的關鍵。

Phenom AFM-SEM 原子力掃描電鏡一體機,同時獲取掃描電鏡 SEM 和 原子力顯微鏡 AFM 數據,并且實現自動關聯。可以實現對薄片的精確位置定位和表面分析,在單次采集中檢測多個薄片特征,能夠對二維材料的機械、電學、壓電、磁學、化學等多種性質進行表征和對比。

 

低維材料基礎研究:適用于石墨烯、六方氮化硼(BNNSs)、過渡金屬二硫化物(TMDCs)、MXenes 等低維材料的基礎研究,包括新材料、功能化材料和異質結構材料。

制備工藝:在二維材料制備過程中用于質量控制和診斷,確保制造過程的可重復性和可靠性,同時進行缺陷表征。”

案例一  :
TMDC 材料,由于其優異的物理化學性質,在光電子器件、傳感器、催化劑和電化學能源存儲領域有巨大潛力。其單層的制造條件需要深入理解,以確保可靠和可重復的性能,如柔韌性、獨特的電學或機械性能。常見的 TMDC 材料包括二硫化鉬(MoS2)、二硒化鎢(WSe2)等,它們在二維材料領域具有重要地位。

使用 Phenom AFM-SEM 原子力掃描電鏡一體機,可以對通過化學氣相沉積(CVD)在厚 SiO2/Si 上生長的 MoS2 薄片進行精確和復雜分析。對兩組不同制備條件的樣品同時進行了掃描電子顯微鏡(SEM)、原子力顯微鏡(AFM)、靜電力顯微鏡(EFM)和相位成像測量,以比較結果并確定實現所需樣品特征的最佳制備參數。
 

  • 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的電響應。
  • 相位成像:能夠識別更硬的薄片和更軟的基底,還可以檢測額外生長層的邊緣。


案例二:
TBLG 因其能夠創造新的可調電子行為而被研究。扭曲影響帶隙的大小和形狀,導致原子結構的周期性調制,這在電學屬性中以莫爾圖案的形式可見。這些結構在傳感器、光子學和電子設備中很有前景。

使用 SEM,導電原子力顯微鏡(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。

使用 Phenom AFM-SEM 原子力掃描電鏡一體機,對在碳化硅(SiC)上的石墨烯雙層進行電學性質測量,樣品上的不同 PFM 和 C-AFM 對比表明,扭曲和未扭曲的石墨烯雙層都存在。重點關注扭曲部分,可以觀察到以 45 納米周期性的莫爾圖案的調制。”

發布者:復納科學儀器(上海)有限公司
聯系電話:400-857-8882
E-mail:cici.yang@phenom-china.com

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