CIF等离子清洗机助力二维材料自清洁范德华层压技术 | 湖南大学联合团队研究成果荣登《Science Bulletin》!

   近日，湖南大学柳畅副教授联合中科院上海技物所、复旦大学团队在国产顶刊《Science Bulletin》发表重磅成果，推出弹性斜面印章辅助热层压（EBTL） 自清洁堆叠技术，攻克二维材料界面污染、气泡、褶皱行业痛点。

  在该研究弹性斜面印章（EBS）制备环节，课题组选用CIF CPC-F Plus等离子清洗机完成印章等离子活化键合工序，作为整套工艺中关键预处理步骤，助力方案实现超95%洁净界面良率，为二维晶圆级堆叠、三维集成器件研发提供可靠工艺支撑。

二维材料像一张张原子级薄片，将它们一层层堆叠起来，可以构筑具有全新功能的范德华异质结构，并为下一代电子器件和三维集成提供重要平台。然而，在看似简单的“贴合”过程中，水、氧和空气等分子很容易被困在层间，形成气泡、褶皱和缺陷，最终影响材料质量和器件性能。

  针对这一问题，中国科学院上海技术物理研究所、湖南大学、复旦大学等单位合作提出了一种弹性斜面印章辅助热层压（EBTL）技术，实现了二维材料的自清洁范德华层压，有效解决了传统层压过程中易产生界面污染物、气泡和褶皱等难题，显著提升了材料堆叠洁净度和器件性能。相关研究成果以“Self-cleaning van der Waals lamination for two-dimensional electronics”为题，发表在我国科技期刊《科学通报》（Science Bulletin）上，该刊由中国科学院和国家自然科学基金委员会共同主办，是我国具有重要影响力的综合性学术期刊。

  该工作提出了一种弹性斜面印章辅助热层压（EBTL）技术，可在层压过程中主动排出层间杂质，获得超洁净的范德华界面。该方法以装配了超平范德华黏附层（VAL）的弹性斜面印章（EBS）为核心，在150 °C原位加热下进行：斜面印章施加均匀可控的外力实现“软层压”，把层间分子逐步挤出；同时原位加热促进表面物理吸附分子的脱附，使其在层压过程中被原位排出。通过纳米力学分析，作者优化了印章的倾角、尺寸与高度等关键参数，在大面积单层材料上实现了高效、无损的层压。该技术制备的超洁净二维叠层结构平均界面良率>95%，所制器件性能显著优于传统方法，并最终演示了全范德华层压的二维晶体管阵列。