HPAS Mono : 超高精密堆疊對準系統

電腦輔助精密對準,可靠完成異質材料堆疊

電腦輔助對準

 

Nanovie HPAS Mono 採用影像分析與對準軟體,能快速、精準完成堆疊任務。50 nm 步進堆疊與可調傾角功能,能確保堆疊品質優異可靠。可於手套箱內透過軟體於外部操作,能有效防止氧化與污染。

 

 

堆疊步驟

準備:(1) 將以物理剝離方式 (Exfoliation) 或化學沉積成長技術 (CVD) 製作之原子層材料轉印至基板;(2) 將另一原子層材料轉印至透明印模 (Stamp),例如聚二甲基矽氧烷(PDMS)。

 

1) PDMS 轉印

HPAS standard procedure 03

 

2) 對焦與定位

HPAS standard procedure 09

 

3) 對準與堆疊

HPAS standard procedure 11 g

 

4) 顯微鏡檢查

HPAS standard procedure 12 g

 

堆疊:將兩種材料分別置於載台與樣品座上,使用 HPAS Mono 軟體之影像分析工具進行對準後,以 50 nm 步進方式,精密貼合兩種材料。貼合完成後,脫離載台與樣品座,即可取出堆疊材料。

 

對準工具

 

HPAS feature image overlapping

位於不同平面之兩物品可透過影像分析技術達到精密對準。加上 50-nm 平面解析度 & 0.056˚ 旋轉解析度之移動平台,可使用於魔角石墨烯與非等向性材料之研發。

 

 

物體追蹤

HPAS feature object tracking

在即時顯微觀測中偵測物體邊緣。

 

對比增強

HPAS feature contrast enhancement

在即時顯微觀測中改善顏色對比。

 

影像重疊

HPAS feature image overlapping

利用預對焦影像與不同平面之物體影像重疊對準。

 

RGB 分析

HPAS feature rgb analysis

四色頻道(紅綠藍灰)厚度分析。

 

 

溫度控制

HPAS feature image overlapping

可加熱至 150˚C,即時 PID 迴饋控制。

 

設計 & 特色

簡單設置、快速換樣、精密對準、專業功能

 

Nanovie Product HPAS Alignment Stacking

 

可在手套箱內透過外部軟體做顯微觀測與高精密操作,不受多層手套與傳統光學顯微鏡限制。

 

亦可採用 HPAS Mono 專用的整合性鈍氣室,無需使用多層手套操作,從樣品準備、放置、對準到堆疊等工作,都能輕鬆完成。

 

異質材料堆疊之應用

二維層狀材料 (2DLM),像是半導體、半金屬、拓撲絕緣體等,其寬能隙提供了優異電流開關比,為石墨烯所缺少;同時亦可透過改變厚度進行特性調控,在場效電晶體 (FET)、光感測器、軟性元件上均有絕佳應用。能透過選擇不同材料特性製作不同的凡得瓦異質結構 (vdWH),更開啟了 2DLM 多樣化的應用。

這類二維異質結構通常可透過「化學氣相沉積法 (CVD)」或「物理剝離法」製作。直接化學合成的優勢在於大量生產;物理方式堆疊則能選擇更多樣性之材料、利用不同組合之新奇物理特性,建構更多樣化之二維異質結構。

應用於光電材料之優點

1. 發光二極體

單層過渡金屬硫屬化合物 (TMD) 與黑磷具有可見光到近紅外光之能隙,為理想之發光材料。利用二維異質材料建構之 p-n 二極體 (LED) 被證實能有效改善其電激發光 (EL) 效能。

 

2. 光感測器

舉凡錄影設備、環境監測、遠端探測、光學通訊、各種日常生活常見甚至是軍式設備,都有使用光感測器。二維層狀材料優點在於透光度高、光與物質交互作用強、功能性多樣化、與金屬氧化半導體整合容易。

 

3. 光調變器

控制相位與入射光強度是光學互連、保全、醫學等應用上最關鍵的功能。採用二維材料可導向多功能性的應用與不同的機制,像是電光、熱光等效應。

 

技術特長

  • Nanovie HPAS Mono 堆疊系統 (High-Precision Alignment Stacking) 具備次微米級對準能力,搭配各項專業之電腦輔助對準技術,能在堆疊異質結構或二維材料時,達到高精密之對齊需求。

     

    次微米精密對準
    • XYZ 解析度 ≈ 50 nm/step
    • 旋轉解析度 ≈ 0.056°
    • 戴台 XYZ 行程 ≈ 2 x 2 x 5 cm

     

    電腦輔助功能
    • RGB分析
    • 對比增強
    • 物件追蹤
    • 影象疊加

     

  • Nanovie HPAS Mono 採用專業級光學物鏡搭配高感度之數位攝影,執行高精密度之對準任務。

     

    光學物鏡*
    • 倍率 = 20 X
    • 數值孔徑 = 0.45
    • 輔助光源

     

    數位影像*
    • 高感度感光元件
    • 靜態解析度: 6 MP
    • 動態影片: 1080p HD

     

    * 以上規格得依需求改變,不另行通知。

  • 代表性應用領域

    • 太陽能電流 / 光感測器
    • 界面 / 接觸改善
    • 發光 / 穿隧二極體
    • 電解質 / 邏輯閘
    • 懸浮式元件
    • 金屬遮罩對準
    • 奈米電子

     

    HPAS Mono 可以堆疊各種異質接面,包含 2D/3D 接面、2D/2D 接面、以及 2D/1D 接面。典型的異質材料如下:


    典型 LED 材料:
    • Gr / hBN / WSe2 / hBN / Gr
    • hBN / WSe2 / hBN
    • p-MgNiO / perovskite / n-MgZnO
    • Gr / WS2 / hBN
    • p-WSe2 / n-WSe2
    • n-MoS2 / p-MoS2 / p-GaN
    • MoS2 / Si
    • p-WSe2 / i-WSe2 / n-WSe2
    • Al2O3 / MoS2 / GaN
    • hBN / Gr / hBN / WSe2 / hBN / MoS2 / hBN / Gr / hBN
    • Gr / hBN / WS2

    * Gr: graphene

     

    典型光感測器材料:
    • BP / MoS2
    • WSe2 / BP / MoS2
    • MoS2 / BP
    • InSe / Gr
    • MoTe2 / MoS2
    • PbS / Gr
    • SnS2 / MoS2
    • MoS2 / hBN/Gr
    • WS2 / MoS2
    • CdS / MoS2
    • GaSe / GaSb
    • MoS2 / GaAs
    • Gr / hBN / MoTe2
    • MoS2 / hBN / Gr
    • MoS2 / Gr / WSe2
    • GaTe / MoS2
    • PbS / MoS2
    • SnSe2 / BP
    • Gr / MoS2
    • ReSe2 / MoS2
    • WSe2 / GaSe
    • GaSe / InSe
    • BN / WSe2 / hBN
    • Gr / Mo
    • S2 / Gr
    • Gr / WS2 / Gr
    • GO / Si
    • BiI3 / WSe2
    • MoTe2 / Gr

    * GO: graphene oxide

     

  • HPAS Mono 為桌上型工作台,利用電腦軟體進行精密堆疊任務。

     

    機械主體

    • 尺寸 (mm) : 450 X 300 X 500(H)
    • 重量 (kg) : 18 kg
    • 電源 : DC 12V 10A (In: 100-240V AC @ 50/60Hz)
    • 工作空間 (mm) : 20 X 20 X 50(H)
    • 樣品尺寸 (mm) < 20 X 20

     

    電腦最低需求

    • 作業系統 : 64-bit Windows 7, 8 or 10
    • CPU: Intel i5 quad-core with 8GB RAM
    • USB: 2 Ports