一种微型块阵列移动组件及其制作方法

1.本技术涉及超滑岛技术领域，特别是涉及一种微型块阵列移动组件及其制作方法。背景技术：2.结构超滑是指两个原子级光滑且非公度接触的范德华固体表面(如石墨烯、二硫化钼等二维材料表面)之间摩擦、磨损几乎为零的现象。3.制作结构超滑器件需要对二维材料的超滑岛进行自回复性能判断，用探针进行推岛，岛将会出现上下分层，然后释放探针观察上层分离部分是否发生自回复运动，若自回复，则判定上层部分为超滑片并超滑片从原有材料体系转移至目标基底。目前在对超滑岛进行推岛和转岛时，依靠探针进行操作。使用探针作为工具存在诸多局限，例如，由于探针一次只能对一个超滑岛进行操作，操作效率低，难以实现大规模的推岛和转岛；探针是尖的，与超滑岛之间接触面积小，不仅容易导致超滑岛受力不均匀，在推岛过程中很容易出现旋转失稳，进而出现超滑岛锁死的问题，不利于自回复特性的判断，而且，探针与超滑岛之间的粘附力比较小，且操作技巧性强，导致超滑岛转移成功率较低；另外，探针在推岛过程中会部分遮挡下方的超滑岛，不利于自回复能力的判断。4.因此，如何解决上述技术问题应是本领域技术人员重点关注的。技术实现要素：5.本技术的目的是提供一种微型块阵列移动组件及其制作方法，以提升对微型块的移动效率和转移成功率，避免微型块推岛时锁死，便于进行自回复判断。6.为解决上述技术问题，本技术提供一种微型块阵列移动组件，包括移动部件，所述移动部件包括：7.透明基板；8.位于所述透明基板上表面的透明介质体；9.分布在所述透明介质体背离所述透明基板的表面的透明触头阵列，所述透明触头阵列背离所述透明基板的表面为平面，且所述透明触头阵列兼具柔性和刚性。10.可选的，所述透明介质体和所述透明触头阵列为一体式结构。11.可选的，所述透明介质体的数量为多个。12.可选的，还包括：13.位移台，用于调整目标基底和微型块阵列的位移以及当所述透明触头阵列与微型块阵列接触时，在微型块层间施加剪切力。14.可选的，还包括：15.三维位移架，用于调整所述透明触头阵列的位移。16.可选的，还包括：17.转角位移台，用于调整目标基底的与转移的微型块之间的相对转角。18.本技术还提供一种微型块阵列移动组件，包括：19.准备衬底和透明基板；20.在所述衬底上制作出第一凹槽阵列，向所述第一凹槽阵列中注满透明液体，并固化所述透明液体形成透明触头阵列；其中，第一凹槽的底部为平面，所述透明触头阵列兼具柔性和刚性；21.在所述透明基板上表面制作透明介质体，并将从衬底中转移出的所述透明触头阵列置于所述透明介质体背离所述透明基板的表面，其中，所述透明触头阵列底部远离所述透明基板。22.可选的，在所述衬底上制作出第一凹槽阵列，向所述第一凹槽阵列中注满透明液体，并固化所述透明液体形成透明触头阵列包括：23.在所述衬底上制作出第二凹槽；24.在所述第二凹槽的底部制作出所述第一凹槽阵列；25.向所述第一凹槽阵列和所述第二凹槽中注满所述透明液体，并固化所述透明液体，形成所述透明介质体和所述透明触头阵列的组合体；26.相应的，在所述透明基板上表面制作透明介质体，并将从衬底中转移出的所述透明触头阵列置于所述透明介质体背离所述透明基板的表面包括：27.将从所述衬底中转移出的所述组合体置于所述透明基板上，所述透明介质体直接与所述透明基板接触。28.可选的，在所述衬底上制作出第二凹槽包括：29.在所述衬底上涂覆光刻胶，并对光刻胶进行曝光显影；30.刻蚀所述衬底形成所述第二凹槽；31.在所述第二凹槽的底部制作出所述第一凹槽阵列包括：32.在所述第二凹槽的底部涂覆光刻胶，并对光刻胶进行曝光显影；33.刻蚀所述第二凹槽的底部形成所述第一凹槽阵列。34.可选的，固化所述透明液体包括：35.加热所述透明液体，使所述透明液体固化。36.本技术所提供的一种微型块阵列移动组件，包括移动部件，所述移动部件包括：透明基板；位于所述透明基板上表面的透明介质体；分布在所述透明介质体背离所述透明基板的表面的透明触头阵列，所述透明触头阵列背离所述透明基板的表面为平面，且所述透明触头阵列兼具柔性和刚性。37.可见，本技术中的微型块阵列移动组件包括透明基板、透明介质体和透明触头阵列，其均为透明的，所以在进行推岛时，可以清晰的观察到微型块的运动情况，以及分离微型块组件和微型块后，还可以清晰的观察到微型块的自回复情况，即有利于微型块自回复的判断；透明触头阵列背离透明基板的表面为平面，即透明触头阵列中的透明触头背离透明基板的表面为平面，与微型块的接触为面接触，接触面积变大，增加微型块受力均匀性，避免因旋转失稳而出现锁死的情况，也利于微型块自回复的判断，同时还可以增加与微型块之间的粘附力，提升转移成功率；透明触头阵列可以实现同时对多个微型块进行推动和转移，提升推动、转移和自回复判断的效率；并且，透明触头阵列兼具柔性和刚性，避免对微型块造成损伤，同时保证推动和转移的顺利进行。38.此外，本技术还提供一种具有上述优点的微型块阵列移动组件。附图说明39.为了更清楚的说明本技术实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。40.图1为本技术实施例所提供的一种微型块阵列移动组件的结构示意图；41.图2为本技术实施例所提供的微型块阵列移动组件的流程图；42.图3至图5为本技术中制备透明介质体和透明触头的工艺流程图。具体实施方式43.为了使本技术领域的人员更好地理解本技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。44.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。45.正如背景技术部分所述，目前在对微型块进行推动和转移时，依靠探针进行操作。使用探针作为工具存在诸多局限，例如，由于探针一次只能对一个微型块进行操作，操作效率低，难以实现大规模的推动和转移；探针是尖的，与微型块之间接触面积小，不仅容易导致微型块受力不均匀，在推岛过程中很容易出现旋转失稳，进而出现微型块锁死的问题，不利于自回复特性的判断，而且，探针与微型块之间的粘附力比较小，且操作技巧性强，导致微型块转移成功率较低；另外，探针在推岛过程中会部分遮挡下方的微型块，不利于自回复能力的判断。46.有鉴于此，本技术提供了一种微型块阵列移动组件，请参考图1，图1为本技术实施例所提供的一种微型块阵列移动组件的结构示意图，包括移动部件，所述移动部件包括：47.透明基板；48.位于所述透明基板上表面的透明介质体；49.分布在所述透明介质体背离所述透明基板的表面的透明触头阵列，所述透明触头阵列背离所述透明基板的表面为平面，且所述透明触头阵列兼具柔性和刚性。50.透明基板包括但不限于玻璃基板或者透明亚克力基板等。51.透明触头阵列包括多个透明触头，透明触头的数量根据需要自行设置。52.透明触头的形状可以为圆柱、圆台或者棱台等，只要背离透明基板的表面为平面即可满足要求。53.需要指出的是，本技术中对透明介质体和透明触头阵列不做限定，可自行设置。例如，透明介质体和透明触头阵列可以为独立的，然后粘合在一起；为了简化制作流程，所述透明介质体和所述透明触头阵列为一体式结构。54.需要说明的是，本技术中对透明触头阵列的材料也不做限定，可自行选择。例如，透明触头阵列的材料可以为聚二甲基硅氧烷，(polydimethylsiloxane，pdms)，或者光刻胶，或者树脂胶等等。同理，本技术中对透明介质体的材料也不做具体限定，可自行选择。例如，透明介质体的材料可以为聚二甲基硅氧烷，或者光刻胶，或者树脂胶等等。55.透明介质体的数量既可以为一个，也可以为多个，当透明介质体的数量为多个时，优选地，所述透明介质体均匀分布在所述透明基板上。56.本技术中的微型块阵列移动组件包括透明基板、透明介质体和透明触头阵列，其均为透明的，所以在进行推岛时，可以清晰的观察到微型块的运动情况，以及分离微型块组件和微型块后，还可以清晰的观察到微型块的自回复情况，即有利于微型块自回复的判断；透明触头阵列背离透明基板的表面为平面，即透明触头阵列中的透明触头背离透明基板的表面为平面，与微型块的接触为面接触，接触面积变大，增加微型块受力均匀性，避免因旋转失稳而出现锁死的情况，也利于微型块自回复的判断，同时还可以增加与微型块之间的粘附力，提升转移成功率；透明触头阵列可以实现同时对多个微型块进行推动和转移，提升推动、转移和自回复判断的效率；并且，透明触头阵列兼具柔性和刚性，避免对微型块造成损伤，同时保证推动和转移的顺利进行。57.在上述实施例的基础上，在本技术的一个实施例中，微型块阵列移动组件还包括：58.位移台，用于调整目标基底和微型块阵列的位移以及当所述透明触头阵列与微型块阵列接触时，在微型块层间施加剪切力。59.当进行推岛操作时，位移台调整微型块阵列的水平位移，以使其与透明触头阵列正对，当透明触头阵列与微型块阵列接触时，通过调整微型块的水平位移，在微型块层间施加剪切力，从而使微型块的上层与下层之间产生相对滑动，微型块或微型块阵列被批量推开。60.当进行转岛时，透明触头阵列上吸附有微型块或者微型块阵列，位移台调整目标基底的水平位移，以使目标基底与透明触头阵列正对，进而调整目标基底的竖直位移，以与透明触头阵列相接触。61.进一步的，为了便于控制移动部件的位移，微型块阵列移动组件还包括：62.三维位移架，用于调整所述透明触头阵列的位移。63.将透明基板固定在三维位移架上，通过三维位移架的运动调整透明触头阵列在水平和竖直方向上的位移。64.在上述任一实施例的基础上，在本技术的一个实施例中，微型块阵列移动组件还包括：65.转角位移台，用于调整目标基底的与转移的微型块之间的相对转角。66.当研究物理量随超滑片转角变化时，需要微型块与目标基底成一特定角度，转角位移台可以精确调整目标基底的旋转角度。67.本技术还提供一种微型块阵列移动组件，请参考图2，图2为本技术实施例所提供的微型块阵列移动组件的流程图，该方法包括：68.步骤s101：准备衬底和透明基板。69.透明基板为清洁的基板。70.本技术中对衬底不做限定，为了便于制作，衬底为半导体衬底。71.步骤s102：在所述衬底上制作出第一凹槽阵列，向所述第一凹槽阵列中注满透明液体，并固化所述透明液体形成透明触头阵列；其中，第一凹槽的底部为平面，所述透明触头阵列兼具柔性和刚性。72.本技术中对第一凹槽阵列不做限定，例如，可以采用光刻法，或者激光开槽等等。73.透明液体即透明触头阵列的材料，如当透明触头阵列为pdms时，透明液体即为pdms透明溶液；当透明触头阵列为光刻胶时，透明液体即为液体光刻胶。74.当透明液体即为pdms透明溶液，配置pdms透明溶液时，预聚物a：交联剂b为1～10:1，以使透明接触体具有适当的柔性和刚性，使用搅拌棒搅拌均匀，将溶液静置于真空罐内抽真空以去除气泡。75.为了加快制作效率，固化所述透明液体包括：76.加热所述透明液体，使所述透明液体固化。77.步骤s103：在所述透明基板上表面制作透明介质体，并将从衬底中转移出的所述透明触头阵列置于所述透明介质体背离所述透明基板的表面，其中，所述透明触头阵列底部远离所述透明基板。78.当透明介质体和透明触头阵列为独立的粘合在一起时，可以单独制作出透明介质体，把透明介质体粘附在透明基板上。79.从衬底中转移出透明触头阵列，即采用翻模法得到透明触头阵列。80.当透明介质体和透明触头阵列为一体式结构时，微型块阵列移动组件包括：81.步骤s201：准备衬底和透明基板。82.步骤s202：在所述衬底上制作出第二凹槽。83.当采用光刻法时，在所述衬底上制作出第二凹槽包括：84.在所述衬底上涂覆光刻胶，并对光刻胶进行曝光显影；85.刻蚀所述衬底形成所述第二凹槽。86.步骤s203：在所述第二凹槽的底部制作出所述第一凹槽阵列。87.当采用光刻法时，在所述第二凹槽的底部制作出所述第一凹槽阵列包括：88.在所述第二凹槽的底部涂覆光刻胶，并对光刻胶进行曝光显影；89.刻蚀所述第二凹槽的底部形成所述第一凹槽阵列。90.刻蚀第一凹槽和第二凹槽的衬底的结构示意图如图3所示。91.步骤s204：向所述第一凹槽阵列和所述第二凹槽中注满所述透明液体，并固化所述透明液体，形成所述透明介质体和所述透明触头阵列的组合体；其中，第一凹槽的底部为平面。92.向第一凹槽阵列和第二凹槽中注满透明液体时如图4所示。第二凹槽中的透明液体固化后形成透明介质体。93.步骤s205：将从所述衬底中转移出的所述组合体置于所述透明基板上，所述透明介质体直接与所述透明基板接触。94.利用翻模法得到的透明介质体和透明触头阵列的组合体如图5所示。95.下面对本技术中微型块阵列移动组件对石墨岛进行推岛和转岛的过程进行阐述。96.步骤1、将待操作石墨岛阵列放置在压电微动位移台上并固定，将制作好的移动部件倒置放在小型三维位移架上并固定。在显微镜下使用小型三维位移架控制透明触头阵列与石墨岛阵列相应位置对准，缓慢下降。待透明触头阵列与石墨岛阵列完全接触后，继续沿竖直方向施加少量位移，使各透明触头发生形变，与石墨岛表面结合紧密。97.步骤2、使用压电位移平台沿任意水平方向施加微位移，由于上层石墨岛与透明触头阵列保持相对静止，下层石墨岛相对于上层石墨岛产生相对滑动，石墨岛或石墨岛阵列被批量推开。控制滑动距离为石墨岛边长的二分之一。98.步骤3、使用压电微动位移台控制石墨岛阵列沿竖直方向下降，以使石墨岛与透明触头阵列分离。由于滑移界面存在自回复力，具有自回复特性的石墨岛自动回复到滑移前位置，不可回复的石墨岛停留在滑移后位置，从而完成石墨岛自回复特性的批量判断。99.步骤4、使用压电微动透明触头阵列控制石墨岛阵列沿竖直方向移动，直至石墨岛阵列与透明触头阵列再次发生接触，用压电微动位移台继续沿原水平方向施加位移，将石墨岛阵列完全滑移出原位置，即与下层石墨完全分离。由于石墨岛与透明触头间存在范德华相互作用，石墨岛阵列粘贴在透明触头阵列下方。100.步骤5、将洁净的硅基底固定在压电微动位移台上。使用转角位移台控制硅基底旋转30°，在显微镜下用小型三维位移架和压电微动位移台将转移起的石墨岛阵列与下层硅基底表面的目标位置对准。101.步骤6、使用压电微动位移台控制硅基底缓慢上升，直至透明触头阵列与目标位置相互接触。由于石墨岛与硅基底界面之间范德华力大于石墨岛与透明触头之间范德华力，石墨岛阵列被转移至目标位置。102.步骤7、使用压电微动位移台控制石墨岛阵列与透明触头阵列相互分离，石墨岛转移到硅基底的目标位置。不同尺寸和形状的透明触头阵列，可以实现不同数量和规模石墨岛阵列的批量自回复判断与转移。103.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。104.以上对本技术所提供的微型块阵列移动组件及其制作方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本技术的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本技术的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术原理的前提下，还可以对本技术进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本技术权利要求的保护范围内。