一种由金属辅助的二维材料纳米带的制备方法与流程

本发明属于二维纳米材料技术领域，具体涉及一种由金属辅助的二维材料纳米带的制备方法。

背景技术：

二维材料，是指电子仅可在两个维度的非纳米尺度(1-100nm)上自由运动(平面运动)的材料，如纳米薄膜、超晶格、量子阱，纳米材料是指材料在某一维、二维或三维方向上的尺度达到纳米尺度。纳米材料可以分为零维材料、一维材料、二维材料、三维材料。零维材料是指电子无法自由运动的材料，如量子点、纳米颗粒与粉末。

现有的二维材料纳米带在制备不同规格不同形状的纳米带时，常常需要使用聚焦离子束进行划切，这种处理方式容易出现偏差，导致制备完成的纳米带不符合规格和形状要求的问题，为此我们提出一种由金属辅助的二维材料纳米带的制备方法。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种由金属辅助的二维材料纳米带的制备方法，以解决上述背景技术中提出的现有的二维材料纳米带在制备不同规格不同形状的纳米带时，常常需要使用聚焦离子束进行划切，这种处理方式容易出现偏差，导致制备完成的纳米带不符合规格和形状要求的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种由金属辅助的二维材料纳米带的制备方法，包括如下制备物质：绝缘衬底、衬底围框、二维纳米材料和光刻胶，所述制备方法的具体步骤如下：

步骤一：根据所需要规格和形状选择衬底围框，然后把衬底围框放置于绝缘衬底的上表面，最后把二维纳米材料置于衬底围框的内侧，直至二维纳米材料把处于衬底围框内侧的绝缘衬底覆盖完全。

步骤二：把金属放置在用于溶解金属的液体中，然后进行搅拌。

步骤三：再把步骤二制得的金属液倒入二维纳米材料的上表面，直至金属液把二维纳米材料完全覆盖，再使用搅拌装置把金属液与二维纳米材料混合至均匀。

步骤四：把光刻胶旋涂在二维纳米材料的上表面，直至光刻胶把二维纳米材料完全覆盖，将显影液降温至4℃～16℃，然后将绝缘衬底置于显影液中，静置10s～100s，在绝缘衬底上会出现宽度和长度与衬底围框内侧相同的光刻胶薄膜卷，定影并去除水分。

步骤五：去除光刻胶后，在绝缘衬底上得到二维纳米材料的纳米带。

优选的，所述步骤二中金属可以为铁、镍、钯、金、铜、银、锑、铝、铋、镁或锌等。

优选的，所述步骤三中显影液降温至5°最佳，而静置时间为60s最佳。

优选的，所述衬底围框可以为圆形、方形或梯形等，且规格可以定制。

优选的，所述绝缘衬底为各种硅、氧化硅、碳化硅、玻璃、石英、云母、各种有机物或高分子聚合物。

优选的，所述步骤四中的显影液是ar300-26、ar300-35、ar300-44、ar300-46、ar300-47或ar300-475等。

7.根据权利要求1所述的一种由金属辅助的二维材料纳米带的制备方法，其特征在于：所述绝缘衬底的上表面可以同时放置多个衬底围框，用于同时制备不同的二维材料纳米带。

8.根据权利要求1所述的一种由金属辅助的二维材料纳米带的制备方法，其特征在于：所述用于溶解金属的液体为各种酸溶液、混合酸溶液、盐溶液，以及其它具有氧化性的溶液。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：在转移后的纳米材料上进行规格和形状的定制时，通过提前预制的不同规格和形状的围框来完成，这样可以确保制备完成的纳米带符合规格和形状要求，不会出现偏差。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图中：1、绝缘衬底；2、衬底围框；3、二维纳米材料；4、光刻胶。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种由金属辅助的二维材料纳米带的制备方法，包括如下制备物质：绝缘衬底1、衬底围框2、二维纳米材料3和光刻胶4，制备方法的具体步骤如下：

步骤一：根据所需要规格和形状选择衬底围框2，然后把衬底围框2放置于绝缘衬底1的上表面，最后把二维纳米材料3置于衬底围框2的内侧，直至二维纳米材料3把处于衬底围框2内侧的绝缘衬底1覆盖完全。

步骤二：把金属放置在用于溶解金属的液体中，然后进行搅拌。

步骤三：再把步骤二制得的金属液倒入二维纳米材料3的上表面，直至金属液把二维纳米材料3完全覆盖，再使用搅拌装置把金属液与二维纳米材料3混合至均匀。

步骤四：把光刻胶4旋涂在二维纳米材料3的上表面，直至光刻胶4把二维纳米材料3完全覆盖，将显影液降温至4℃～16℃，然后将绝缘衬底1置于显影液中，静置10s～100s，在绝缘衬底1上会出现宽度和长度与衬底围框2内侧相同的光刻胶薄膜卷，定影并去除水分。

步骤五：去除光刻胶4后，在绝缘衬底1上得到二维纳米材料的纳米带。

本实施例中，优选的，步骤二中金属可以为铁、镍、钯、金、铜、银、锑、铝、铋、镁或锌等。

本实施例中，优选的，步骤三中显影液降温至5°最佳，而静置时间为60s最佳。

本实施例中，优选的，衬底围框2可以为圆形、方形或梯形等，且规格可以定制。

本实施例中，优选的，绝缘衬底1为各种硅、氧化硅、碳化硅、玻璃、石英、云母、各种有机物或高分子聚合物。

本实施例中，优选的，步骤四中的显影液是ar300-26、ar300-35、ar300-44、ar300-46、ar300-47或ar300-475等，增加显影效果。

本实施例中，优选的，绝缘衬底1的上表面可以同时放置多个衬底围框2，用于同时制备不同的二维材料纳米带，提高制备效率。

本实施例中，优选的，用于溶解金属的液体为各种酸溶液、混合酸溶液、盐溶液，以及其它具有氧化性的溶液，方便进行快速溶解金属。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种由金属辅助的二维材料纳米带的制备方法，包括如下制备物质：绝缘衬底、衬底围框、二维纳米材料和光刻胶，所述制备方法的具体步骤如下：步骤一：根据所需要规格和形状选择衬底围框，然后把衬底围框放置于绝缘衬底的上表面，最后把二维纳米材料置于衬底围框的内侧，直至二维纳米材料把处于衬底围框内侧的绝缘衬底覆盖完全，步骤二：把金属放置在用于溶解金属的液体中，然后进行搅拌；在转移后的纳米材料上进行规格和形状的定制时，通过提前预制的不同规格和形状的围框来完成，这样可以确保制备完成的纳米带符合规格和形状要求，不会出现偏差。

技术研发人员：邓庆明
受保护的技术使用者：淮阴师范学院
技术研发日：2019.05.28
技术公布日：2019.09.06