本發(fā)明屬于納米科技領(lǐng)域，具體涉及一種堆垛二維層狀異質(zhì)材料的自動(dòng)校準(zhǔn)式操作臺(tái)。

背景技術(shù)：
近年來，我們一直致力于尋找新的可突破傳統(tǒng)半導(dǎo)體設(shè)備限制的光電機(jī)制，并將其應(yīng)用于探測與收集低能光子。目前最有前景的方法則是利用物質(zhì)對(duì)光的吸收，產(chǎn)生熱能，致使自由電子移動(dòng)，從而驅(qū)動(dòng)電流產(chǎn)生，即光電效應(yīng)。我們發(fā)現(xiàn)，單原子層的石墨材料——石墨烯的成功制取為我們的研究開創(chuàng)了一個(gè)新的局面。而且，最新研究結(jié)果表明其它的類似于石墨烯的二維材料和石墨烯形成的異質(zhì)結(jié)表現(xiàn)出潛在的光熱效應(yīng)。實(shí)驗(yàn)證實(shí)二維材料制備的異質(zhì)結(jié)的光電效應(yīng)能探測亞帶隙的光子，同時(shí)能實(shí)現(xiàn)大規(guī)模、電調(diào)諧、寬頻及超速。但是由于二維層狀材料尺寸微小，一般尺度只有幾個(gè)到幾十微米，并且位置具有隨機(jī)性，這給二維層狀異質(zhì)結(jié)的制備帶來了困難，其困難主要在精準(zhǔn)對(duì)準(zhǔn)方面。因?yàn)榫投S層狀異質(zhì)材料本身而言，在制作二維層狀材料時(shí)都是借助于高放大倍數(shù)顯微鏡才能觀察到。如果要想成功將一個(gè)微納級(jí)別尺寸的材料堆垛成異質(zhì)材料，其難度非常巨大。兩種二維層狀異質(zhì)材料堆垛角度會(huì)直接影響到后續(xù)做的異質(zhì)結(jié)器件性能。為了能夠得到最優(yōu)的異質(zhì)材料搭建模式，我們就需要一個(gè)可以隨時(shí)對(duì)材料進(jìn)行角度調(diào)整的轉(zhuǎn)移臺(tái)。本發(fā)明就是為了有效解決這個(gè)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是提供一種能夠隨時(shí)、同時(shí)對(duì)兩種材料進(jìn)行角度調(diào)整的轉(zhuǎn)移控制臺(tái)，其用于堆垛二維層狀材料時(shí)，操作員注意力只需放在可視化界面顯示的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)變化過程，不斷控制旋轉(zhuǎn)控制開關(guān)，對(duì)兩種不同的二維材料進(jìn)行不同的角度調(diào)整，在最短的時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)最優(yōu)異質(zhì)結(jié)搭建，減少實(shí)驗(yàn)操作時(shí)間，提升實(shí)驗(yàn)效率。本發(fā)明提出了一種堆垛二維層狀異質(zhì)材料的自動(dòng)校準(zhǔn)式操作臺(tái)，包括操作區(qū)和顯示區(qū)；其中，所述操作區(qū)包括：自動(dòng)校準(zhǔn)夾片臺(tái)和中央操作臺(tái)。本發(fā)明提出的堆垛二維層狀異質(zhì)材料的自動(dòng)校準(zhǔn)式操作臺(tái)中，所述自動(dòng)校準(zhǔn)夾片臺(tái)包括：旋轉(zhuǎn)帶、夾片臺(tái)底座、夾片臺(tái)支架和平衡臂；所述夾片臺(tái)支架設(shè)置在所述夾片臺(tái)底座上；所述夾片臺(tái)底座設(shè)置在所述旋轉(zhuǎn)帶上；所述平衡臂和所述夾片臺(tái)支架連接；所述平衡臂上有載玻片放置區(qū)域。本發(fā)明提出的堆垛二維層狀異質(zhì)材料的自動(dòng)校準(zhǔn)式操作臺(tái)中，所述中央操作臺(tái)設(shè)置在所述旋轉(zhuǎn)帶內(nèi)，其包括：操作臺(tái)底座、操作臺(tái)支撐架、顯微鏡機(jī)構(gòu)和載物臺(tái)機(jī)構(gòu)；所述操作臺(tái)支撐架固定在所述操作臺(tái)底座上；所述顯微鏡機(jī)構(gòu)和所述載物臺(tái)機(jī)構(gòu)固定在所述操作臺(tái)支撐架上。本發(fā)明提出的堆垛二維層狀異質(zhì)材料的自動(dòng)校準(zhǔn)式操作臺(tái)中，所述顯微鏡機(jī)構(gòu)包括：顯微鏡轉(zhuǎn)軸、顯微鏡伸縮桿、顯微鏡和圖像控制器；所述顯微鏡轉(zhuǎn)軸設(shè)置在所述操作臺(tái)支撐架上；所述顯微鏡伸縮桿的兩端分別與所述顯微鏡和所述顯微鏡轉(zhuǎn)軸連接；所述圖像控制器和所述顯微鏡連接。本發(fā)明提出的堆垛二維層狀異質(zhì)材料的自動(dòng)校準(zhǔn)式操作臺(tái)中，所述載物臺(tái)機(jī)構(gòu)包括：載物臺(tái)轉(zhuǎn)軸、旋轉(zhuǎn)載物臺(tái)、加熱臺(tái)、加熱臺(tái)控制臺(tái)和旋轉(zhuǎn)控制開關(guān)；所述載物臺(tái)轉(zhuǎn)軸固定在所述操作臺(tái)支撐架上；所述旋轉(zhuǎn)載物臺(tái)和所述載物臺(tái)轉(zhuǎn)軸連接；所述加熱臺(tái)與所述加熱臺(tái)控制臺(tái)連接；所述旋轉(zhuǎn)載物臺(tái)設(shè)置在所述加熱臺(tái)的頂部；所述加熱臺(tái)控制臺(tái)設(shè)置在所述操作臺(tái)底座上；所述控制開關(guān)與所述加熱臺(tái)控制臺(tái)和所述旋轉(zhuǎn)帶連接。本發(fā)明提出的堆垛二維層狀異質(zhì)材料的自動(dòng)校準(zhǔn)式操作臺(tái)中，所述顯示區(qū)由可視化界面組成，其與所述圖像控制器連接。本發(fā)明提出的堆垛二維層狀異質(zhì)材料的自動(dòng)校準(zhǔn)式操作臺(tái)中，所述自動(dòng)校準(zhǔn)夾片臺(tái)包括兩個(gè)所述夾片臺(tái)支架，其對(duì)稱設(shè)置在所述旋轉(zhuǎn)帶上，所述平衡臂的兩端分別與兩個(gè)所述夾片臺(tái)支架連接。本發(fā)明提出的堆垛二維層狀異質(zhì)材料的自動(dòng)校準(zhǔn)式操作臺(tái)中，所述加熱臺(tái)控制臺(tái)包括：起升機(jī)構(gòu)和電機(jī)；所述電機(jī)與所述旋轉(zhuǎn)控制開關(guān)連接；所述電機(jī)設(shè)置在所述起升機(jī)構(gòu)內(nèi)。本發(fā)明提出的堆垛二維層狀異質(zhì)材料的自動(dòng)校準(zhǔn)式操作臺(tái)中，所述旋轉(zhuǎn)控制開關(guān)包括：旋轉(zhuǎn)帶控制開關(guān)和加熱臺(tái)旋轉(zhuǎn)控制開關(guān)；所述旋轉(zhuǎn)帶控制開關(guān)與所述旋轉(zhuǎn)帶連接；所述加熱臺(tái)旋轉(zhuǎn)控制開關(guān)與所述加熱臺(tái)控制臺(tái)連接。本發(fā)明提出的堆垛二維層狀異質(zhì)材料的自動(dòng)校準(zhǔn)式操作臺(tái)中，所述旋轉(zhuǎn)帶為圓形傳送帶。本發(fā)明提出的堆垛二維層狀異質(zhì)材料的自動(dòng)校準(zhǔn)式操作臺(tái)，在堆垛二維層狀材料時(shí)，需要操作員手動(dòng)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)載物臺(tái)和載玻片，每次只能調(diào)整一個(gè)方面，而且在調(diào)整的同時(shí)需要根據(jù)樣品在可視化界面上的顯示從而對(duì)下一步調(diào)整做出最優(yōu)方案。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)對(duì)載物臺(tái)和載玻片自動(dòng)化調(diào)整，減少了材料校準(zhǔn)的時(shí)間，增加了實(shí)驗(yàn)的靈活性。在基于二維層狀異質(zhì)材料的制造方面具有良好的應(yīng)用前景。本發(fā)明提出的堆垛二維層狀異質(zhì)材料的自動(dòng)校準(zhǔn)式操作臺(tái)，所述自動(dòng)校準(zhǔn)夾片臺(tái)能夠通過旋轉(zhuǎn)控制開關(guān)，調(diào)整旋轉(zhuǎn)帶運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)平衡臂機(jī)械化自動(dòng)旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)樣品的自動(dòng)旋轉(zhuǎn)。本發(fā)明提出的堆垛二維層狀異質(zhì)材料的自動(dòng)校準(zhǔn)式操作臺(tái)，所述加熱臺(tái)控制臺(tái)能夠通過旋轉(zhuǎn)控制開關(guān)，調(diào)整微型電機(jī)的工作，進(jìn)而帶動(dòng)加熱臺(tái)機(jī)械化自動(dòng)旋轉(zhuǎn)，最后實(shí)現(xiàn)樣品的自動(dòng)旋轉(zhuǎn)。本發(fā)明提出的堆垛二維層狀異質(zhì)材料的自動(dòng)校準(zhǔn)式操作臺(tái)，當(dāng)自動(dòng)旋轉(zhuǎn)夾片臺(tái)和旋轉(zhuǎn)加熱臺(tái)配置在一塊時(shí)操作員只需手動(dòng)操作旋轉(zhuǎn)控制開關(guān)，堆垛材料之前，操作員視線只需要關(guān)注可視化界面顯示結(jié)果即可做出樣品調(diào)整方案，能夠進(jìn)行實(shí)時(shí)的堆垛調(diào)整，提高了工作效率，減少了實(shí)驗(yàn)復(fù)雜性。本發(fā)明主要實(shí)現(xiàn)了平衡臂和加熱臺(tái)的機(jī)械化轉(zhuǎn)動(dòng)，使用傳送帶作為一個(gè)旋轉(zhuǎn)帶，實(shí)現(xiàn)開關(guān)控制旋轉(zhuǎn)帶轉(zhuǎn)動(dòng)引起平衡臂中央的樣品轉(zhuǎn)動(dòng)，使用微型電機(jī)內(nèi)置入一個(gè)有伸縮桿制成的起升機(jī)構(gòu)內(nèi)部，實(shí)現(xiàn)開關(guān)控制微型電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)引起加熱臺(tái)上邊的載物臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)得到樣品的轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)兩件組件結(jié)合在一塊時(shí)，就可以在同時(shí)機(jī)械調(diào)節(jié)兩件組件工作的同時(shí)通過可視化界面對(duì)兩個(gè)材料進(jìn)行不停的比對(duì)，當(dāng)達(dá)到操作員想要的角度時(shí)，便可進(jìn)行下一步操作。附圖說明圖1為本發(fā)明堆垛二維層狀異質(zhì)材料的自動(dòng)校準(zhǔn)式操作臺(tái)的功能框架圖。圖2為本發(fā)明堆垛二維層狀異質(zhì)材料的自動(dòng)校準(zhǔn)式操作臺(tái)的側(cè)視圖。圖3為本發(fā)明堆垛二維層狀異質(zhì)材料的自動(dòng)校準(zhǔn)式操作臺(tái)中旋轉(zhuǎn)帶的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4a為本發(fā)明堆垛二維層狀異質(zhì)材料的自動(dòng)校準(zhǔn)式操作臺(tái)中加熱臺(tái)控制臺(tái)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4b為本發(fā)明堆垛二維層狀異質(zhì)材料的自動(dòng)校準(zhǔn)式操作臺(tái)中起升機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5-11為本發(fā)明堆垛二維層狀材料過程原理展示圖。具體實(shí)施方式結(jié)合以下具體實(shí)施例和附圖，對(duì)發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。實(shí)施本發(fā)明的過程、條件、實(shí)驗(yàn)方法等，除以下專門提及的內(nèi)容之外，均為本領(lǐng)域的普遍知識(shí)和公知常識(shí)，本發(fā)明沒有特別限制內(nèi)容。如圖1至圖4所示，本實(shí)施例中的堆垛二維層狀異質(zhì)材料的自動(dòng)校準(zhǔn)式操作臺(tái)，包括操作區(qū)A和顯示區(qū)B。本實(shí)施例中，操作區(qū)A包括：自動(dòng)校準(zhǔn)夾片臺(tái)和中央操作臺(tái)。本實(shí)施例中，自動(dòng)校準(zhǔn)夾片臺(tái)包括：旋轉(zhuǎn)帶14、夾片臺(tái)底座13、夾片臺(tái)支架9和平衡臂12；夾片臺(tái)支架9設(shè)置在夾片臺(tái)底座13上；夾片臺(tái)底座13設(shè)置在旋轉(zhuǎn)帶14上；平衡臂12和夾片臺(tái)支架9連接；平衡臂12上有載玻片放置區(qū)域121。本實(shí)施例中，中央操作臺(tái)設(shè)置在旋轉(zhuǎn)帶14內(nèi)，其包括：操作臺(tái)底座15、操作臺(tái)支撐架1、顯微鏡機(jī)構(gòu)和載物臺(tái)機(jī)構(gòu)；操作臺(tái)支撐架1固定在操作臺(tái)底座15上；顯微鏡機(jī)構(gòu)和載物臺(tái)機(jī)構(gòu)固定在操作臺(tái)支撐架1上。本實(shí)施例中，顯微鏡機(jī)構(gòu)包括：顯微鏡轉(zhuǎn)軸7、顯微鏡伸縮桿17、顯微鏡3和圖像控制器2；顯微鏡轉(zhuǎn)軸7設(shè)置在操作臺(tái)支撐架1上；顯微鏡伸縮桿17的兩端分別與顯微鏡3和顯微鏡轉(zhuǎn)軸7連接；圖像控制器2和顯微鏡3連接。本實(shí)施例中，載物臺(tái)機(jī)構(gòu)包括：載物臺(tái)轉(zhuǎn)軸8、旋轉(zhuǎn)載物臺(tái)4、加熱臺(tái)5、加熱臺(tái)控制臺(tái)6和旋轉(zhuǎn)控制開關(guān)；載物臺(tái)轉(zhuǎn)軸8固定在操作臺(tái)支撐架1上；旋轉(zhuǎn)載物臺(tái)4和載物臺(tái)轉(zhuǎn)軸8連接；加熱臺(tái)5與加熱臺(tái)控制臺(tái)6連接；旋轉(zhuǎn)載物臺(tái)4設(shè)置在加熱臺(tái)5的頂部；加熱臺(tái)控制臺(tái)6設(shè)置在操作臺(tái)底座15上；控制開關(guān)與加熱臺(tái)控制臺(tái)6和旋轉(zhuǎn)帶14連接。本實(shí)施例中，顯示區(qū)B由可視化界面16組成，其與圖像控制器2連接；可視化界面16包括顯示器，通過圖像控制器2對(duì)二維層狀材料進(jìn)行投影顯示。本實(shí)施例中，自動(dòng)校準(zhǔn)夾片臺(tái)包括兩個(gè)夾片臺(tái)支架9，其對(duì)稱設(shè)置在旋轉(zhuǎn)帶14上，平衡臂12的兩端分別與兩個(gè)夾片臺(tái)支架9連接。本實(shí)施例中，加熱臺(tái)控制臺(tái)6包括：起升機(jī)構(gòu)61和電機(jī)62；電機(jī)62與旋轉(zhuǎn)控制開關(guān)連接；電機(jī)62設(shè)置在起升機(jī)構(gòu)61內(nèi)。本實(shí)施例中，由于實(shí)驗(yàn)的微調(diào)動(dòng)需求，起升機(jī)構(gòu)61上下由螺旋測微器測桿611連接，可通過旋轉(zhuǎn)起升機(jī)構(gòu)上部分達(dá)到起升機(jī)構(gòu)61的上升下降目的。本實(shí)施例中，旋轉(zhuǎn)控制開關(guān)包括：旋轉(zhuǎn)帶控制開關(guān)10和加熱臺(tái)旋轉(zhuǎn)控制開關(guān)11；旋轉(zhuǎn)帶控制開關(guān)10與旋轉(zhuǎn)帶14連接；加熱臺(tái)旋轉(zhuǎn)控制開關(guān)11與加熱臺(tái)控制臺(tái)6連接。本實(shí)施例中，旋轉(zhuǎn)帶14為圓形傳送帶。本實(shí)施例中，旋轉(zhuǎn)載物臺(tái)4能夠?qū)悠凡牧系慕嵌冗M(jìn)行手動(dòng)調(diào)整，受載物臺(tái)轉(zhuǎn)軸8控制，可被固定在操作臺(tái)支撐架1上并在堆垛材料時(shí)進(jìn)行材料角度調(diào)整。加熱臺(tái)控制臺(tái)6可以使加熱臺(tái)5和旋轉(zhuǎn)載物臺(tái)4上下移動(dòng)并且通過加熱臺(tái)旋轉(zhuǎn)控制開關(guān)11實(shí)現(xiàn)360度旋轉(zhuǎn)。當(dāng)同時(shí)調(diào)整旋轉(zhuǎn)帶控制開關(guān)10和加熱臺(tái)旋轉(zhuǎn)控制開關(guān)11時(shí)，自動(dòng)校準(zhǔn)夾片臺(tái)和加熱臺(tái)5會(huì)同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)，操作員此時(shí)可根據(jù)可視化界面16顯示結(jié)果做出調(diào)整方案，能夠進(jìn)行實(shí)時(shí)的堆垛調(diào)整，提高了工作效率，減少了實(shí)驗(yàn)復(fù)雜性。平衡臂12上有載玻片放置位置，使用時(shí)需要在載玻片上黏上聚合物。旋轉(zhuǎn)帶14，受旋轉(zhuǎn)帶控制開關(guān)10控制，在調(diào)整載玻片上樣品角度時(shí)作用巨大?？梢暬缑?6，可通過其觀察到樣品和樣品旋轉(zhuǎn)過程。本實(shí)施例中，堆垛材料時(shí)需要更換旋轉(zhuǎn)載物臺(tái)4上的樣品，顯微鏡轉(zhuǎn)軸7和顯微鏡伸縮桿17能夠?qū)@微鏡3移動(dòng)到不影響操作員更換樣品的地方，避免顯微鏡3的存在影響更換材料花費(fèi)的時(shí)間。旋轉(zhuǎn)帶14由傳統(tǒng)傳送帶制成。加熱臺(tái)控制臺(tái)6由微型電機(jī)61和起升機(jī)構(gòu)62構(gòu)成，可實(shí)現(xiàn)加熱臺(tái)5的上下移動(dòng)和加熱臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)操作員進(jìn)行堆垛校準(zhǔn)時(shí)，只需控制兩個(gè)旋轉(zhuǎn)控制開關(guān)便可以通過同時(shí)對(duì)兩中二維層狀材料進(jìn)行角度變化，根據(jù)可視化界面16顯示做出最優(yōu)異質(zhì)結(jié)搭建抉擇。本發(fā)明堆垛二維層狀材料的過程原理為：二維層狀材料通常都會(huì)做在一塊襯底之上，制作二維層狀異質(zhì)材料便是將一塊襯底上的二維層狀材料轉(zhuǎn)移到另一塊襯底上，需要注意的是，轉(zhuǎn)移材料時(shí)需要和第二塊襯底上的材料進(jìn)行位置校準(zhǔn)，最后將兩個(gè)材料堆垛起來。本發(fā)明便是為了簡化校準(zhǔn)的難度，減少校準(zhǔn)的時(shí)間，主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：如圖5至圖11所示，箭頭所指便是轉(zhuǎn)移步驟順序，a為待轉(zhuǎn)移材料，b為襯底，第一步，將樣品安放在旋轉(zhuǎn)載物臺(tái)上。第二步，將旋轉(zhuǎn)載物臺(tái)上升，其實(shí)是上升加熱臺(tái)，加熱臺(tái)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)載物臺(tái)上升。第三部，當(dāng)待轉(zhuǎn)移材料a和載玻片c上的聚合物d充分接觸后，加熱臺(tái)加熱。第四部，當(dāng)旋轉(zhuǎn)載物臺(tái)溫度達(dá)到一定后使其下降，這一步會(huì)將待轉(zhuǎn)移材料a轉(zhuǎn)移到聚合物d上。第五步，準(zhǔn)備好目標(biāo)材料e，并將其放在旋轉(zhuǎn)載物臺(tái)上，和上邊聚合物d上的樣品通過顯微鏡、加熱臺(tái)控制臺(tái)、旋轉(zhuǎn)載物臺(tái)、旋轉(zhuǎn)夾片臺(tái)的組合對(duì)兩個(gè)材料進(jìn)行角度調(diào)整，校準(zhǔn)完成后上升載物臺(tái)。第六步，當(dāng)待轉(zhuǎn)移材料a和目標(biāo)材料e接觸后，加熱臺(tái)加熱。第七步，去掉載玻片c和聚合物d后得到待轉(zhuǎn)移材料a和目標(biāo)材料e形成的異質(zhì)材料。本發(fā)明的保護(hù)內(nèi)容不局限于以上實(shí)施例。在不背離發(fā)明構(gòu)思的精神和范圍下，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠想到的變化和優(yōu)點(diǎn)都被包括在本發(fā)明中，并且以所附的權(quán)利要求書為保護(hù)范圍。