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江门升降车出租, 江门升降车, 江门升降车公司 实验方法主要分为如下:机械剥离制备拓扑绝缘体介观样品、基于光学衬度的拓扑绝缘体介观样品的选取、样品的结构和形貌表征、微纳器件加工和性质测量。
1机械剥离, 制备拓扑绝缘体介观样品用高温熔融法制备拓扑绝缘体单晶块材。首先将高纯的单质粉末按摩尔比研磨均匀,密封在石英管中。将石英管置于旋转管式炉中按照特定的温度曲线熔融生长单晶。获得的单晶通过手术刀机械切割得到平整的毫米级别的样品。厚度大概是几十微米量级。熔融生长出来的单晶性好、尺寸大。机械剥离是一个获得介观样品十分普适的方法。成功适用于二维的石墨烯,氮化硼,过渡金属硫化物。由于拓扑绝缘体层与层之间也是通过弱的范德瓦尔斯力相结合,拓扑绝缘体也可以通过机械剥离单晶块材得到薄的介观样品。这里首先利用黏贴的方法从单晶块材上转移一部分晶体至胶带上。然后在胶带上反复对贴。最后将胶带贴到目标衬底上再揭下来。此时目标衬底上会有很多较薄的介观样品。机械剥离法可以完整的保持块材的晶体质量,方法简单,有效地规避了分子束外延和化学气相沉积中生长拓扑绝缘体存在的晶格失配问题。而且机械剥离的样品表面纯净,不存在化学溶剂热合成中的杂质污染和试剂残留的问题,因此适合表征和输运测试。
2基于光学衬度的拓扑绝缘体, 介观样品的选取剥离出来的拓扑绝缘体介观样品在硅片上是比较分散的,如何快速地找到合适厚度的样品来器件加工是十分关键的。通常通过光学显微镜,利用光学衬度的方法来快速地挑选合适厚度的样品进行器件制备和输运研究。具体原理是当一束入射光垂直照射在衬底上,有样品的地方,反射的光将会附加一段光程,与从样品上表面反射的光发生干涉。使得样品的反射光颜色与衬底的反射光颜色不同。不同厚度的样品,附加的光程不同,反射光也不同,当样品越薄时,样品的反射光越接近衬底反射光的颜色。
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3样品的结构和形貌表征, 在器件加工测试之前,对样品结构和形貌的表征是研究其性质的前提,本节将简要介绍若干常用的表征手段的原理及应用,主要包括拉曼光谱、x射线衍射、原子力显微镜。
1: 拉曼光谱, 拉曼光谱是光谱测试技术中的一种。光谱测试技术是指利用波长连续的或单色的光源照射样品,从获得的光谱中得到样品中的电子态或声子态信息的技术手段。光照射到物质上时,会同时发生非弹性散射和弹性散射。弹性散射出来的光子能量不变,而非弹性散射时光子能量会发生一些改变,即光子的频率发生改变,所以这种变化被称为频移。拉曼光谱就是通过检测这种频移信息来研究材料中的分子振动、转动方面信息来获得分子结构的。拉曼光谱具有非接触无损测量、所需样品量少、检测范围广等一系列优点,用途极为广泛。实验上用来测拉曼的仪器是法国JY公司生产的型号为HR800。测量条件室温,入射光的波长为514nm,激光光班直径小于2|im。
2: X射线衍射是一种通过X射线衍射图谱来测定晶体的原子和分子结构的一种技术。X射线的电磁波的属性,成为X射线衍射学的第一个里程碑。在劳厄发现的基础上,成功地测定了Nad、Kcl等的晶体结构,同时提出了著名的布拉格方程。X射线照射到晶体上,当满足布拉格公式时就会产生衍射。那么,当一束单色X射线入射到是由原子规则排列构成的晶胞所组成的晶体时,不同原子散射的X射线相互干涉。在某些特殊方向上产生强X射线衍射,衍射线在空间分布的方位和强度,表征了晶体的结构。如今,X射线衍射被广泛应用于对晶体的物相分析、点阵常数的精确测定、单晶取向和多晶织构测定等许多方面,是帮助确定纳米结构的物相和晶格结构的有力手段。所用到的X射线仪器是德国布鲁克AXS有限公司生产的型号为D8ADVANCEX射线粉末衍射仪和SmartAPEXIIX射线单晶衍线仪。其中D8ADVANCEX射线粉末衍射仪测量的粉末等多晶样品,SmartAPEXIIX射线单晶衍线仪测量的是单晶样品。
3原子力显微镜1986年,原子力显微镜,更是突出地显现了显微观测技术作为人类视觉感官功能的延伸与增强的重要性。对比于现有的其它显微工具,原子力显微镜以其高分辨、制样简单、操作易行等特点而备受关注,并己在生命科学、材料科学等领域发挥了重大作用,极大地推动了纳米科技的发展,促使人类进入了纳米时代。原子力显微镜通过检测探针和样品的作用力可表征样品表面的三维形貌。对测得的表面图像进行分析,可以得到样品表面形貌的相关参数:粗糙度、厚度等参数。高分辨原子力显微镜还可以得到物质表面的高分辨晶体结构。此外通过分析探针和样品作用力,可以探测样品的压弹性、拉伸性、硬度等物理属性。
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