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先进性
二维材料生长系统设计先进,功能齐全,精度高、性能稳定可靠,自动化程度高,广泛使用多种二维材料(低维材料)和其他材料的快速高质量生长制备。
02
实用性

二维材料生长系统设计先进,结构紧凑,已被国内外高校、科研院所和材料器件工艺研发广泛使用,应用于各种二维材料合成生长制备,无缝对接异质结转移和器件制备工艺。

03
便捷性
系统采用集成模块化设计生产,组装安装调试简单,易于操作方便使用。
二维材料生长系统
型号:SHST      品牌:SHIWEI是维

二维材料合成生长制备系统主要有超级净化手套箱、CVD/CVT、PVD/PVT等部分组成,实现二维材料的快速高效可靠稳定生长,可与二维材料转移系统无缝匹配兼容方便后续对异质结器件和应用的研究。该系统目前已被众多科研院所和高校应用,发表多篇文章和专利成果。


超级净化手套箱:双工位超级净化手套箱为二维材料生长制备提供无水无氧无尘的密闭工作环境。

CVD管式炉:利用化合物或其混合物在基体受热面上发生化学反应,从而在基体表面上生长二维材料。

CVT高真空封管机:采用CVT化学气相输运法生长制备二维材料。

PVD蒸发镀膜仪:采用手套箱内置小型电阻蒸发镀膜仪。


04
兼容性
系统可独立使用并开放兼容,可无缝衔接材料生长合成、器件制备、性能表征等设备。
01
超级净化手套箱

 产品介绍:包括2个箱体(箱体之间直接连通无隔断),左边箱体里面放蒸镀仪(前门可打开,方便镀膜仪放样取样);右边箱体放材料转移平台(右边箱体不开前门,通过手套操作材料转移平台);最右边有大小各一个过渡仓。

a.     密闭循环,手套箱内的惰性气体经循环风机和净化器密闭循环,不断地除水除氧。 b.    自动控制再生, 除水除氧材料可以再生,再生过程由程序控制。c.     自动清洗,手套箱内的气氛置换通过自动控制的清洗阀门完成。d.    箱体压力控制 手套箱内压力通过PLC 自动控制, 工作压力+/- 10mbar 内可以自由设定,超出+/- 12mbar 系统自动保护  真空泵自动控制 真空泵要求在系统需要时自动开启。

主要组成和基本配置: 集成有封闭的箱体(带有倾斜的操作面和可拆卸的安全玻璃前窗)、过渡舱、循环 净化单元(单柱)、PLC 控制及触摸屏操作系统,真空系统、显示系统、支架等

 关键技术性能: 水、氧指标:小于1 ppm

CVD管式炉

CVD管式化学气相沉积炉是利用化合物或其混合物在基体受热面上发生化学反应,从而在基体表面上生长二维材料的制备系统,主要由管式炉、气体流量控制和真空控制等功能装置组成。管式炉采用金属壳体和PID智能化温控系统,加热炉膛采用耐高温氧化铝多晶纤维材料,能够快速升降温,具有气体流量控制和真空控制功能,具有温场均匀、温控精度高、易于操作使用、节能等优点。

温度:室温-1200℃

密封法兰:多级耐温真空密封

温控:PID温控调节

炉膛材质:真空成型耐高温纤维炉膛

温区:多温区可选炉体结构:上下开启
管径:2英寸,4英寸,6英寸温控:可视化+PID+自整定+多段可编程
功能:工艺参数任意设置,可配合多种配方自由调节使用测温:热电偶
气体气路:MFC和气体种类数量可选温控精度:±1℃
等离子体:可选定制等离子源气体质量流量控制:气体流量计
额定功率:<9KW气体路数:3路定制,根据工艺选配
额定电压:380V精度:±1%F.S.
最高温度:1200℃响应时间:≤1S
工作温度:≤1100℃真空控制系统:双极旋片机械真空泵
加热温区:双温区/三温区/五温区真空度:10-100Pa

恒温区长度:200-400毫米可选

真空测量:电阻规

技术参数
CVT高真空封管机
工位数:单工位/双工位/三工位

真空接口:KF16/KF25

真空漏率:2x10-9Pa·m3/S(经氦质谱捡漏)

充气接口(选用):6-8mm

可密封石英管管径/长度:Φ30-Φ120mm/150-1000mm封管焊接融封方式:专用水焊机
可密封石英管壁厚:1-4mm真空测量:电阻真空计/全量程真空计
封管状态:垂直充气压力测量:压力表
可密封对象:固体/液体/气体,包括块体、薄膜、粉末、液体和器件等温控精度:±1℃
等离子体:可选定制等离子源
选件:真空油泵/干泵/分子泵真空机组;材料样品转移装置(与净化手套箱配合使用);箱式炉/管式炉;电火花真空检测仪;应力测试仪;真空管接头;液氮冷阱;机台;高纯石英管;专用水焊接(600-4000L/H,约2800℃);专用手套箱等。
PVD蒸发镀膜仪
采用手套箱内置小型电阻蒸发镀膜仪,主要特点是设备体积小,结构简单紧凑易于操作,对实验室供电要求低;该系列设备主要部件采用进口或者国内最优配置,从而提高设备的稳定性;另外自主开发的智能操作系统在设备的运行重复性及安全性方面得到更好地保障。目前该设备配3组电阻蒸发源(可兼容金属与有机蒸发),1台2000W直流蒸发电源,主要用来开发纳米级单层及多层的金属导电膜、有机薄膜等。

真空腔室:

Ф250×260mm(具体尺寸以设计为准)),不锈钢材质,氩弧焊接

样品台:可拆卸式,尺寸Ф60mm,旋转:0-20r/min可调;基片可加热至300±1℃(选配)
真空系统:机械泵(3L/S)+分子泵(60L/s);GDC-25电磁挡板阀
极限真空:8.0×10-5Pa;
真空抽速:大气~8×10-4Pa ≤ 30min
真空测量:全量程复合真空计,测量范围:105Pa~10-5Pa
蒸发源:3组水冷式电阻蒸发源,3组间可切换,源间有防污板
蒸发电源:直流蒸发电源1台,0 W~2000W连续可调,供3组蒸发源切换使用
膜厚仪:国产膜厚仪;
控制方式:PLC+触摸屏智能控制系统,具备漏气自检与提示、通讯故障
设备尺寸:L1500px×W1500px×H2125px 机电一体化机架
技术原理

二维材料是一种具有片状形态的纳米材料,其厚度仅有一个原子或几个原子层,而电子能在两个维度上自由运动,其层内由较强的共价键或离子键连接,而层间则由作用力较弱的范德华尔斯力结合。二维材料主要有轻质元素二维材料和二维过渡金属化合物两大类,轻质元素二维材料有石墨烯、石墨炔、氮化硼、磷烯等;二维过渡金属化合物包括过渡金属碳化物、氮化物、硫族化合物、卤族化合物等。


用简单可靠的方法合成生长制备出具有特定成分、尺寸、 厚度、结晶度、晶相、缺陷和表面性质的二维材料,对于探究二维材料的性能和应用具有重要意义。为实现二维材料的合成生长、器件制备和应用研究,需要高质量的二维材料作为研究对象,二维生长系统能完成二维材料CVD/PVD/CVT/PVT高质量生长合成制备,为后续范德华异质结材料器件的制备、工艺研究和物性调控创造基础,成为延续摩尔定律的重要技术。


典型应用

二维材料生长系统广泛用于包括低维材料、电子材料、光电材料、隧穿晶体管、光电检测器、忆阻器和磁存储单元等, 在电子学、光电子学、催化、储能、太阳能光伏电池、生物医学、传感器、柔性电子、量子学、自旋电子学、谷电子学、转角电子学和超导体材料等广泛使用。

部分用户案例