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二維材料研究,？試試 AFM-SEM 原子力掃描電鏡一體機,？

復(fù)納科技 2024-12-27 | 閱讀：614

二維材料由于其出色的性能,，在汽車,、半導(dǎo)體,、石油化學(xué)和飛機發(fā)動機等多個行業(yè)中至關(guān)重要,。理解二維材料的微觀結(jié)構(gòu)、缺陷以及機械或電學(xué)特性對于其在先進技術(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，同時獲取 SEM 和 AFM 數(shù)據(jù),，并且實現(xiàn)自動關(guān)聯(lián),。可以實現(xiàn)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?qū)ΧS材料的機械、電學(xué),、壓電,、磁學(xué)、化學(xué)等多種性質(zhì)進行表征和對比,。

低維材料基礎(chǔ)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(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：在二維材料制備過程中用于質(zhì)量控制和診斷,，確保制造過程的可重復(fù)性和可靠性，同時進行缺陷表征?！?/p>

案例一

二硫化鉬（MoS2）材料的多維度表征

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,、獨特的電學(xué)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(lǐng)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(xué)氣相沉積（CVD）在厚 SiO2/Si 上生長的 MoS2 薄片進行精確和復(fù)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(jié)果并確定實現(xiàn)所需樣品特征的最佳制備參數(shù),。

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(yīng)。
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

扭曲雙層石墨烯（TBLG）研究

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。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,。

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(xué)性質(zhì)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(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。