[发明专利]转移钙钛矿纳米线和黑磷薄膜复合材料的显微镜及方法

说明书

本发明公开了一种转移钙钛矿纳米线和黑磷薄膜复合材料的显微镜及方法，包括光学显微镜机构，其特征在于，光学显微镜机构下设置有两个高低错落的三维转移平台，三维转移平台可沿X轴、Y轴和Z轴方向移动，其中较高三维转移平台上设置玻璃悬臂，玻璃悬臂一端粘贴柔性基底，柔性基底粘附有纳米线样品，较矮三维转移平台上设置目标基底，目标基底与材料样品相对放置，并处于光学显微镜机构中的物镜下方，两个三维平移台均可在三个维度实现微米级精准移动。本发明适用于二维薄膜材料、一维纳米线等低维纳米材料的定向转移，具有多功能、高精度、高容错率、多途径可视化、多倍数拍照成像和录像等技术特点。

技术领域

本发明具体涉及一种钙钛矿纳米线和黑磷薄膜复合转移的显微镜及方法，适用于二维薄膜材料、一维纳米线等低维纳米材料的定向转移，具有多功能、高精度、高容错率、多途径可视化、多倍数拍照成像和录像等技术特点。

背景技术

显微镜是对微观物质成像和表征的光学仪器，通过将光源、目镜、透镜组、物镜、载物台等元件按照功能使用组装和集成的观察平台。显微镜结合操作平台可以对材料的微观转移过程进行实时观察。

低维材料通常指某一维度在100纳米以内的纳米材料，目前研究较多的有二维薄膜材料、一维纳米线等。低维材料具有超高的比表面积，并区别于其自身的体材料，在光学、电学等方面具有独特的物理和化学性质。

钙钛矿是指一类陶瓷氧化物，其分子通式为ABO₃(O＝Cl,Br,I)。钙钛矿纳米线是一维的线状的材料(如CsPbBr₃)，具有较高的载流子迁移率、较长的寿命和扩散长度，是一类较为理想的光电功能材料。钙钛矿纳米线在制备高效率太阳能电池、新型磁阻记忆器件、低阈值的激光发射等方面有巨大应用前景。

黑磷薄膜是磷的一种同素异形体，原子排布为褶皱形状的六边形结构。在层状黑磷结构中的声子、光子和电子表现出高度的各向异性，由于其带隙主要分布在红外波段，且为直接带隙材料，在红外探测器、调制器以及应力传感器方面具有广阔的应用前景。

低维纳米材料的成功合成严重依赖于基底材料，某种材料只有在特定的基底上才能生长制备，或者利用机械剥离的方法从块体上撕取，以上两种方法限制了低维材料在功能光电材料和器件方面的应用。将黑磷薄膜通过机械剥离，并转移到生长的钙钛矿纳米线材料上，能实现低维材料的异质结复合结构，但是需要利用显微镜观察整个转移过程，才能实现微米级精准的转移操控。

目前，所使用的低维纳米材料转移平台，大多数只能对单一的材料进行转移，并且转移方法单一、兼容性差，显微镜放大倍数不能改变，转移过程观察方式有限(只能目镜或者电脑显示器成像)，不能拍照、摄像记录转移过程等问题。再者，一些二维薄膜材料在大气环境下非常不稳定，在空气中的水和氧气接触下，容易分解，因此利用常规的转移方法很难实现黒磷薄膜的定点定向转移。

因此有必要提供一种用于钙钛矿纳米线和黑磷薄膜复合材料转移的显微镜及方法来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种多功能、高精度、高容错率、多途径可视化、多倍数拍照成像和录像、具备氮气保护的钙钛矿纳米线和黑磷薄膜复合转移的显微镜。