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二维材料研究?试试 AFM-SEM 原子力扫描电镜一体机?

来源:复纳科学仪器(上海)有限公司 更新时间:2024-12-27 13:30:13 阅读量:128
导读:Phenom AFM-SEM ,可以实现对薄片的精确位置定位和表面分析,在单次采集中检测多个薄片特征,能够对二维材料的机械、电学、压电、磁学、化学等多种性质进行表征和对比。



Application Note


二维材料由于其出色的性能,在汽车、半导体、石油化学和飞机发动机等多个行业中至关重要。理解二维材料的微观结构、缺陷以及机械或电学特性对于其在先进技术中的应用至关重要,而有效制造和质量控制是发挥其潜力的关键。


Phenom AFM-SEM 原子力扫描电镜一体机,同时获取 SEM 和 AFM 数据,并且实现自动关联。可以实现对薄片的精确位置定位和表面分析,在单次采集中检测多个薄片特征,能够对二维材料的机械、电学、压电、磁学、化学等多种性质进行表征和对比。




低维材料基础研究:适用于石墨烯、六方氮化硼(BNNSs)、过渡金属二硫化物(TMDCs)、MXenes 等低维材料的基础研究,包括新材料、功能化材料和异质结构材料。


制备工艺:在二维材料制备过程中用于质量控制和诊断,确保制造过程的可重复性和可靠性,同时进行缺陷表征。



PHENOM AFM-SEM

案例一

二硫化钼(MoS2)材料的多维度表征


TMDC 材料,由于其优异的物理化学性质,在光电子器件、传感器、催化剂和电化学能源存储领域有巨大潜力。其单层的制造条件需要深入理解,以确保可靠和可重复的性能,如柔韧性、独特的电学或机械性能。常见的 TMDC 材料包括二硫化钼(MoS2)、二硒化钨(WSe2)等,它们在二维材料领域具有重要地位。


使用 Phenom AFM-SEM 原子力扫描电镜一体机,可以对通过化学气相沉积(CVD)在厚 SiO2/Si 上生长的 MoS2 薄片进行精确和复杂分析。对两组不同制备条件的样品同时进行了扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、静电力显微镜(EFM)和相位成像测量,以比较结果并确定实现所需样品特征的最佳制备参数。


  • SEM:利用成分衬度差异,快速定位薄片。

  • AFM:可精确获取二维材料表面粗糙度及高度。

  • EFM:用于观察表面电荷分布和施加偏压时的电响应。

  • 相位成像:能够识别更硬的薄片和更软的基底,还可以检测额外生长层的边缘。



PHENOM AFM-SEM

案例二

扭曲双层石墨烯(TBLG)研究


TBLG 因其能够创造新的可调电子行为而被研究。扭曲影响带隙的大小和形状,导致原子结构的周期性调制,这在电学属性中以莫尔图案的形式可见。这些结构在传感器、光子学和电子设备中很有前景。


使用 SEM,导电原子力显微镜(C-AFM)和压电力显微镜(PFM)分析获取扭曲双层石墨烯(TBLG)的莫尔图案。

使用 Phenom AFM-SEM 原子力扫描电镜一体机,对在碳化硅(SiC)上的石墨烯双层进行电学性质测量,样品上的不同 PFM 和 C-AFM 对比表明,扭曲和未扭曲的石墨烯双层都存在。重点关注扭曲部分,可以观察到以 45 纳米周期性的莫尔图案的调制。



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