详情

原文传递一种指认二维各向异性晶体的晶轴和晶界的方法

专利名称：	一种指认二维各向异性晶体的晶轴和晶界的方法
摘要：	本发明涉及一种指认二维各向异性晶体的晶轴和晶界的方法，采用单偏光系统与旋转样品相结合研究各向异性晶体的方法，即角分辨偏振光学显微镜(ARPOM)成像法，通过观察不同旋转角度的光学照片的明/暗变化指认晶界，通过绘制衬度值随旋转角度变化的极坐标图指认晶轴，该方法能够快速、准确的指认二维各向异性晶体的晶轴和晶界，且可以保证视野中的光亮度不受其他因素的干扰，同时也解决了光学系统中二向色镜等对不同偏振光响应差异的问题，且不会对样品造成损伤。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	陕西;61
申请人：	西北工业大学
发明人：	郑建邦;李萌;朱美洁;冯晴亮
专利状态：	有效
申请日期：	2019-08-21T00:00:00+0800
发布日期：	2019-11-15T00:00:00+0800
申请号：	CN201910774153.4
公开号：	CN110455800A
代理机构：	北京品源专利代理有限公司
代理人：	巩克栋
分类号：	G01N21/84(2006.01);G;G01;G01N;G01N21
申请人地址：	710072陕西省西安市碑林区友谊西路127号
主权项：	1.一种指认二维各向异性晶体的晶轴的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤： (1)将生长在基底上的二维各向异性晶体样品以固定间隔角度旋转至少180°，同时使用偏振光学显微镜拍摄得到晶体在不同旋转角度下的光学照片； (2)在步骤(1)得到的光学照片基础上，通过软件提取晶体某一相同位置在所述不同旋转角度下的亮度值Ia，以及基底在所述不同旋转角度下的亮度值Ib； (3)通过式(I)所示公式分别计算所述不同旋转角度下晶体的衬度值C； C＝(Ia-Ib)/Ib 式(I) (4)绘制衬度值随旋转角度变化的极坐标图，衬度值最大的两个点的连线即为二维各向异性晶体的(010)晶轴方向，衬度值最小的两个点的连线即为二维各向异性晶体的(100)晶轴方向。 2.根据权利要求1所述的指认二维各向异性晶体的晶轴的方法，其特征在于，所述二维各向异性晶体包括1T'MoTe2，WTe2，TaS2，NbSe2，VSe2，优选1T'MoTe2晶体；优选地，所述1T'MoTe2晶体包括六角星状1T'MoTe2晶体、条带状1T'MoTe2晶体或五分叉状1T'MoTe2晶体。 3.根据权利要求1或2所述的指认二维各向异性晶体的晶轴的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述生长在基底上的二维各向异性晶体样品置于旋转载物台上。 4.根据权利要求1-3中任一项所述的指认二维各向异性晶体的晶轴的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述生长的温度为650-800℃，优选700℃。 5.根据权利要求1-4中任一项所述的指认二维各向异性晶体的晶轴的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述基底包括SiO2/Si基底；优选地，所述基底中SiO2层的厚度为220-300nm，优选285nm。 6.根据权利要求1-5中任一项所述的指认二维各向异性晶体的晶轴的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述固定间隔角度为5°-30°，优选10°；优选地，步骤(1)中，所述样品以固定间隔角度旋转180°-360°；优选地，步骤(1)中，保持所述样品与所述偏振光学显微镜的光学系统主轴相重合；优选地，步骤(1)中，保持光源亮度不变；优选地，步骤(1)中，所述偏振光学显微镜的入射光路中含有起偏器。 7.根据权利要求1-6中任一项所述的指认二维各向异性晶体的晶轴的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述软件包括Matlab软件；优选地，步骤(2)中，所述亮度值的提取通道包括红光通道、绿光通道或蓝光通道，优选绿光通道或蓝光通道，进一步优选绿光通道；优选地，步骤(4)中，所述极坐标图包括红光通道极坐标图、绿光通道极坐标图和蓝光通道极坐标图中的任意一种或至少两种组合，优选绿光通道极坐标图和/或蓝光通道极坐标图，进一步优选绿光通道极坐标图。 8.根据权利要求1-7中任一项所述的指认二维各向异性晶体的晶轴的方法，其特征在于，所述方法具体包括如下步骤： (1)将生长在基底上的1T'MoTe2晶体样品置于旋转载物台上，以固定间隔角度5°-30°旋转180°-360°，同时使用偏振光学显微镜拍摄得到晶体在不同旋转角度下的光学照片； (2)在步骤(1)得到的光学照片基础上，通过Matlab软件提取晶体某一相同位置在所述不同旋转角度下的亮度值Ia，以及基底在所述不同旋转角度下的亮度值Ib； (3)通过式(I)所示公式分别计算所述不同旋转角度下晶体的衬度值C； C＝(Ia-Ib)/Ib 式(I) (4)绘制衬度值随旋转角度变化的极坐标图，衬度值最大的两个点的连线即为二维各向异性晶体的(010)晶轴方向，衬度值最小的两个点的连线即为二维各向异性晶体的(100)晶轴方向。 9.一种指认二维各向异性晶体的晶界的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤： (1)将生长在基底上的二维各向异性晶体样品以固定间隔角度旋转至少180°，同时使用偏振光学显微镜拍摄得到晶体在不同旋转角度下的光学照片；若所述不同旋转角度对应的光学照片中均显示晶体不同部位亮度存在差异，则明/暗部分的交界处即为晶界；若所述不同旋转角度对应的光学照片中均显示晶体各部位亮度相同，则晶体为单晶，不存在晶界。 10.根据权利要求9所述的指认二维各向异性晶体的晶界的方法，其特征在于，所述方法还包括步骤(2)：选取某一旋转角度的光学照片，通过matlab软件分别提取了红光通道、绿光通道和蓝光通道的亮度贡献分部信息，得到三个通道的光学照片，晶体在不同方向上衬度变化最大的通道为第一通道，通过matlab软件提取得到所述不同旋转角度下的第一通道光学照片；若所述不同旋转角度对应的第一通道光学照片中均显示晶体不同部位亮度存在差异，则明/暗部分的交界处即为晶界；若所述不同旋转角度对应的第一通道光学照片中均显示晶体各部位亮度相同，则晶体为单晶，不存在晶界；优选地，所述二维各向异性晶体包括1T'MoTe2，WTe2，TaS2，NbSe2，VSe2，优选1T'MoTe2晶体；优选地，所述1T'MoTe2晶体包括六角星状1T'MoTe2晶体、条带状1T'MoTe2晶体或五分叉状1T'MoTe2晶体；优选地，步骤(1)中，所述生长在基底上的二维各向异性晶体样品置于旋转载物台上；优选地，步骤(1)中，所述生长的温度为650-800℃，优选700℃；优选地，步骤(1)中，所述基底包括SiO2/Si基底；优选地，所述基底中SiO2层的厚度为220-300nm，优选285nm；优选地，步骤(1)中，所述固定间隔角度为5°-30°，优选10°；优选地，步骤(1)中，所述样品以固定间隔角度旋转180°-360°；优选地，步骤(1)中，保持所述样品与所述偏振光学显微镜的光学系统主轴相重合；优选地，步骤(1)中，保持光源亮度不变；优选地，步骤(1)中，所述偏振光学显微镜的入射光路中含有起偏器；优选地，所述方法具体包括： (1)将生长在基底上的1T'MoTe2晶体样品置于旋转载物台上，以固定间隔角度5°-30°旋转180°-360°，同时使用偏振光学显微镜拍摄得到晶体在不同旋转角度下的光学照片； (2)选取某一旋转角度的光学照片，通过matlab软件分别提取了红光通道、绿光通道和蓝光通道的亮度贡献分部信息，得到三个通道的光学照片，晶体在不同方向上衬度变化最大的通道为第一通道，通过matlab软件提取得到所述不同旋转角度下的第一通道光学照片；若所述不同旋转角度对应的第一通道光学照片中均显示晶体不同部位亮度存在差异，则明/暗部分的交界处即为晶界；若所述不同旋转角度对应的第一通道光学照片中均显示晶体各部位亮度相同，则晶体为单晶，不存在晶界。
所属类别：	发明专利