[发明专利]一种利用金属胶带解理二维材料的方法

权利要求书

1.一种利用金属胶带解理二维材料的方法，其特征在于，金属胶带包括聚合物膜层和金属层；金属层为金属箔层或者金属膜层，金属层的上、下表面分别命名为A面和B面，金属层的A面紧贴在聚合物膜层上，B面用于和待解理晶体材料相接触；具体步骤如下：

步骤一、将待解理晶体材料置于两个金属胶带之间，用力压紧，再揭开金属胶带，使待解理的晶体材料分别粘附在两个金属胶带的金属层B面上，多次重复此步骤，实现二维材料的剥离；

步骤二、将金属胶带的覆盖薄层晶体材料的金属层B面与干净的衬底贴合，再将金属胶带揭起，少层的二维晶体材料留在衬底上，这样便完成了二维材料的解理；其中：

金属层为金属箔层时，金属胶带的制备方法如下：

S1：对聚合物薄膜做表面活化处理，使聚合物薄膜表面暴露出悬挂键；

S2：用尖锐物将金属箔上表面的氧化层刮掉；

S3：将步骤S1中表面活化的聚合物薄膜和金属箔上表面紧贴后，用压片机将二者紧压在一起；

S4：在室温、空气氛围中对金属箔下表面清洁并去氧化；

S5：将经过步骤S4处理的金属箔胶带液封于异丙醇中，传入手套箱内，用惰性气氛吹干，即完成了金属胶带的制备；其中：

步骤S1中，聚合物薄膜采用聚酰亚胺；采用氧等离子体处理聚合物薄膜的表面；

步骤S2中，金属箔的厚度在30-200μm之间，金属箔由金、铟或者铟镓锡合金材料制成；

步骤S4中，先在丙酮中浸泡40s-80s，去除金属箔下表面的有机物，然后在洁净台上自然风干；再用稀盐酸浸泡40s-80s后，将其先后浸入去离子水和异丙醇中；

金属层为金属膜层时，金属胶带的制备方法如下：

（1）在基底上制备金属薄膜，其制备方法包括热蒸镀方法或磁控溅射方法；

（2）在金薄膜表面旋涂聚合物溶液，然后在热台上烘烤，使溶剂挥发掉，从而在金属薄膜表面形成聚合物薄膜；

（3）用透明胶带紧贴聚合物薄膜，将其揭起，同时金属薄膜被揭起，就形成了暴露面是平整金属膜的金属胶带；其中：

步骤（1）中，基底为硅片，金属薄膜的成分为Au或Pt；金属薄膜的厚度在50-200 nm之间；

步骤（2）中，聚合物选自聚甲基苯烯酸甲酯或聚硅氧烷类中的任一种。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤一中，待解理晶体材料为 MoS₂、TaS₂、VSe₂、FeSe、WSe₂、WS₂、WTe₂、BP或FeI₃晶体材料。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤一中，用力压合待解理晶体材料与金属胶带使两者紧密地贴合。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤二中，衬底为硅片或蓝宝石。