1.一種超高真空內(nèi)原位制作二維量子霍爾器件的裝置,包括可xy平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)和z軸移動的操縱臺(1)、樣品臺(2)、樣品架(6)和傳樣桿(4),其特征在于,所述操縱臺(1)上固定有多根導(dǎo)軌柱(501),導(dǎo)軌柱(501)的底端固定有環(huán)形支架(5);
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超高真空內(nèi)原位制作二維量子霍爾器件的裝置,其特征在于:所述樣品臺(2)上開設(shè)有掩膜容納孔(201)和旋翼定位孔(202),掩膜容納孔(201)與掩膜旋翼(10)相互匹配,旋翼定位孔(202)與第一支柱(1002)相互對應(yīng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超高真空內(nèi)原位制作二維量子霍爾器件的裝置,其特征在于:所述輪盤座上層(303)的頂端設(shè)有第二支柱(306),樣品架(6)上的插槽(203)內(nèi)設(shè)有定位凸起(204),樣品架(6)的外邊緣設(shè)有定位缺口(602),定位凸起(204)和第二支柱(306)的形狀均與定位缺口(602)對應(yīng)匹配。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超高真空內(nèi)原位制作二維量子霍爾器件的裝置,其特征在于:所述樣品臺(2)與樣品架(6)為鉭、鉬或鈦金屬加工制成,可以經(jīng)由操縱臺(1)沿z軸上移到操縱臺(1)自帶的鎢絲或石墨片加熱器下方,輻射加熱區(qū)間為室溫到1000攝氏度,用于在樣品晶圓(601)上進(jìn)行分子束外延生長。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超高真空內(nèi)原位制作二維量子霍爾器件的裝置,其特征在于:所述插槽(203)上位于樣品架(6)的兩側(cè)具有輔助定位機(jī)構(gòu)(7),所述輔助定位機(jī)構(gòu)(7)包括轉(zhuǎn)軸(701)和彈性伸縮桿(707),轉(zhuǎn)軸(701)的頂端固定有觸發(fā)桿(702)和夾持桿(703),夾持桿(703)的一端固定有弧形夾持條(704),觸發(fā)桿(702)的一端固定有觸發(fā)球(706),彈性伸縮桿(707)的伸縮端固定有滑動棒(708),觸發(fā)桿(702)上開設(shè)有矩形開口(705),滑動棒(708)通過矩形開口(705)貫穿觸發(fā)桿(702),樣品臺(2)的頂端還通過滑軌(709)彈性滑動安裝有限位楔塊(710),彈性伸縮桿(707)的伸縮端頂側(cè)固定有豎直設(shè)置的限位桿(711)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超高真空內(nèi)原位制作二維量子霍爾器件的裝置,其特征在于:所述齒輪a(401)固定在傳樣桿(4)的底端,傳樣桿(4)能夠帶動齒輪a(401)升降和轉(zhuǎn)動。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超高真空內(nèi)原位制作二維量子霍爾器件的裝置,其特征在于:所述齒輪a(401)轉(zhuǎn)動安裝在輪盤底座(3)上,且齒輪a(401)的底端通過單向傳動器(801)連接有聯(lián)動柱(8),聯(lián)動柱(8)上開設(shè)有限位槽(802),限位槽(802)沿著螺線延伸,環(huán)形支架(5)的底端固定有限位橫桿(803),限位橫桿(803)的一端延伸至限位槽(802)內(nèi)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超高真空內(nèi)原位制作二維量子霍爾器件的裝置,其特征在于:所述齒輪a(401)轉(zhuǎn)動安裝在輪盤底座(3)上,且齒輪a(401)的頂端通過單向傳動器(801)連接有插接組件(9),插接組件(9)上開設(shè)有多個插接孔(901),相鄰插接孔(901)之間具有過度斜面(902),傳樣桿(4)的底端固定有與插接孔(901)一一對應(yīng)的插桿(402)。
9.一種超高真空內(nèi)原位制作二維量子霍爾器件的方法,通過如權(quán)利要求6所述的一種超高真空內(nèi)原位制作二維量子霍爾器件的裝置制作,其特征在于,包括以下步驟:
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種超高真空內(nèi)原位制作二維量子霍爾器件的方法,其特征在于,所述步驟s6中使用四個掩膜(1001)在1英寸樣品晶圓(601)上,依次使用各個蒸發(fā)源通過分子束外延生長方法生長量子反常霍爾效應(yīng)薄膜,金電極,氧化鋁,柵壓金電極,從而完成量子霍爾器件的全超高真空內(nèi)制備流程。