具体实施方式

以下将结合实施例对本发明的构思及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。

在本发明实施例的描述中，如果涉及到方位描述，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明实施例的描述中，如果某一特征被称为“设置”、“固定”、“连接”、“安装”在另一个特征，它可以直接设置、固定、连接在另一个特征上，也可以间接地设置、固定、连接、安装在另一个特征上。在本发明实施例的描述中，如果涉及到“若干”，其含义是一个以上，如果涉及到“多个”，其含义是两个以上，如果涉及到“大于”、“小于”、“超过”，均应理解为不包括本数，如果涉及到“以上”、“以下”、“以内”，均应理解为包括本数。如果涉及到“第一”、“第二”，应当理解为用于区分技术特征，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

图1为本发明实施例的光学转移装置的示意图，参考图1，本发明第一方面实施例提供了一种光学转移装置，包括第一调节机构100、第二调节机构200和显微成像系统300，第一调节机构100用于调节第一样品的位置，第二调节机构200用于调整第二样品的位置，以及将第二样品转移贴装至第一样品上，显微成像系统300用于可视化显示第一样品的形貌，以便第二样品的准确贴装。其中：

第一调节机构100包括第一载物台120和第一光学位移平台，第一载物台120用于固定待贴装的第一样品，第一光学位移平台连接于第一载物台120，用于移动第一载物台120以调节第一样品的位置。

第二调节机构200包括第二载物台210和第二光学位移平台220，第二载物台210包括压电陶瓷位移台211和固定组件，固定组件连接于压电陶瓷位移台211，用于固定待贴装的第二样品；压电陶瓷位移台211连接于第二光学位移平台220，第二光学位移用于移动压电陶瓷位移台211以使第二样品位于显微镜310和第一载物台120之间。压电陶瓷位移台211通过压电陶瓷驱动，可在微纳级扫描范围内实现精确步进，从而实现第一样品和第二样品的精准可控贴合。

显微成像系统300包括显微镜310和成像模块，显微镜310能够对齐于第一载物台120上的第一样品，成像模块用于对显微镜310的成像可视化显示。

由上述实施例可知，通过第一位移平台130能够对第一载物台120进行可控、可量化的移动，通过第二位移平台能够对第二载物台210进行可控、可量化的移动，由此，在第一调节机构100和第二调节机构200的作用下，第一样品和第二样品能够相互对齐。并且，在驱使第一载物台120和第二载物台210移动的过程中，通过成像模块实时显示第一样品的形貌，从而可视化地实现微区贴装，克服了当前转移装置参数无法量化和精细控制的缺点，减少人为因素的影响，从而提高效率和质量。

在一些实施例中，第一载物台120包括加热台121，加热台121连接于第一光学位移平台，加热台121上具有用于承载第一样品的工作面，加热台121用于加热工作面上的第一样品，以除去第一样品表面吸附的水汽等，以免影响封装的牢固性。具体的加热温度和持续时间可根据实际需求合理配置。另外，还可设置温控器调控加热台121的稳定。例如，在加热台121内设置加热件，加热件电连接于温控器。加热件可采用陶瓷加热片等常规的能够通电加热的器件，加热件内置于加热台121的内部以对工作面上的第一样品加热。温控器电连接于加热件，可采用常用的PID温控器，用于调节加热件的温度，由此，能够设置加热温度和加热时间，以高效地满足加工需求，有助于样品的快速贴装。

在一些实施例中，第一载物台120还包括旋转台123，加热台121连接于旋转台123，旋转台123连接于第一光学位移平台，可以采用工业生产中常用的高精度旋转台123，用于带动加热台121旋转，以使第一样品随加热台121旋转，由此，可以通过转动第一样品实现对第一样品上多个区域的贴装。

在上述实施例中，第一光学位移平台为三轴位移平台，能够沿X、Y、Z三个方向移动第一载物台120。其中，X、Y、Z三个方向以笛卡尔直角坐标系为参考基准。具体来说，第一光学位移平台包括第一X方向位移台131、第一Y方向位移台132和第一Z方向位移台133，第一X方向位移台131连接于第一Y方向位移台132，并能够带动第一Y方向位移台132沿X方向移动。第一Z方向位移台133连接于第一X方向位移台131，并能够带动第一X方向位移台131沿Z方向移动。第一Y方向位移台132连接于第一载物台120，并能够带动第一载物台120沿Y方向移动。

图2为第一X方向位移台的一个示意图，参考图2和图1，其中，第一X方向位移台131包括高分辨步进电机134、丝杆135、滑块136和导轨，其中，高分辨步进电机134用于驱动丝杆135转动，滑块136旋接于丝杆135，并滑动连接于滑轨137，滑轨137和丝杆135的延伸方向均沿X方向，第一X方向位移台131可直接连接于底面或工作台，也可以通过支撑架225连接。第一Y方向位移台132连接于第一X方向位移台131的滑块136，步进电机134具有精确可控且参数可计量的特点，因此，采用高分辨步进电机134驱动丝杆135转动可以带动滑块136沿导轨移动，从而实现第一X方向位移台131在X方向的高精度位移控制。同理，第一Y方向位移台132和第一Z方向位移台133也可以采用与上述第一X方向位移台131相同的结构，即分别包括高分辨步进电机134、丝杆135、滑块136和导轨，第一Y方向位移台132的丝杆135和导轨沿Y方向延伸设置，第一Z方向位移台133连接于第一Y方向位移台132的滑块136，从而实现第一Z方向位移台133在Y方向的高精度位移控制。第一Z方向位移台133的丝杆135和导轨沿Z方向延伸设置，第一载物台120接于第一Z方向位移台133的滑块136，从而实现第一载台在Y方向的高精度位移控制。因此，通过第一X方向位移台131、第一Y方向位移台132和第一Z方向位移台133的位移控制，能够精确控制第一载物台120在X、Y、Z三个方向的移动。其中，配置有上述旋转台123的第一载物台120还可以使第一样品在Z方向旋转。

在上述实施例中，第二光学位移平台220为三轴位移平台，能够沿X、Y、Z三个方向移动第二载物台210，其中，X、Y、Z三个方向以笛卡尔直角坐标系为参考基准。与上述第二光学位移平台220同理，第二光学位移平台220包括第二X方向位移台221、第二Y方向位移台222和第二Z方向位移台223，第二X方向位移台221连接于第二Y方向位移台222，并能够带动第二Y方向位移台222沿X方向移动。第二Y方向位移台222连接于第二Z方向位移台223，并能够带动第二Z方向位移台223沿Y方向移动。第二Z方向位移台223连接于第二载物台210，并能够带动第二载物台210沿Z方向移动。第二载物台210可以通过连接架224连接于第二Z方向位移台223，从而让保证第二载物台210的连接稳定性。

同理，可以参照图2以及上述第一X方向位移台131的设置，第二X方向位移台221包括高分辨步进电机、丝杆、滑块和导轨，其中，高分辨步进电机用于驱动丝杆转动，滑块旋接于丝杆，并滑动连接于滑轨，滑轨和丝杆的延伸方向均沿X方向，第二Y方向位移台222连接于第二X方向位移台221的滑块，步进电机具有精确可控且参数可计量的特点，因此，采用高分辨步进电机驱动丝杆转动可以带动滑块沿导轨移动，从而实现第二X方向位移台221在X方向的高精度位移控制。同理，第二Y方向位移台222和第二Z方向位移台223也可以采用与上述第二X方向位移台221相同的结构，即分别包括高分辨步进电机、丝杆、滑块和导轨，第二Y方向位移台222的丝杆和导轨沿Y方向延伸设置，第二Z方向位移台223连接于第二Y方向位移台222的滑块，从而实现第二Z方向位移台223在Y方向的高精度位移控制。第二Z方向位移台223的丝杆和导轨沿Z方向延伸设置，第二载物台210接于第二Z方向位移台223的滑块，从而实现第二载台在Y方向的高精度位移控制。因此，通过第二X方向位移台221、第二Y方向位移台222和第二Z方向位移台223的位移控制，能够精确控制第二载物台210在X、Y、Z三个方向的移动。

在一些实施例中，固定组件包括连接件212、紧固件213和透明载体214，连接件212通过紧固件213连接于压电陶瓷位移台211，透明载体214的一部分夹紧固定于连接件212和压电陶瓷位移台211之间，另一部分悬置于压电陶瓷位移台211的外部用于贴附第二样品。由此，当第二位移平台将第二载物台210移动到与第一载物台120相对应的设定位置时，透明载体214上的第二样品可以贴附于第一载物台120上的第一样品，通过压电陶瓷位移台211可以将透明载体214上的第二样品精确可控地贴合至第一载物台120上的第一样品上。紧固件213可以是螺钉，连接件212可以采用板状结构，并开设穿设螺钉的连接孔，螺钉穿过连接孔应螺纹连接于压电陶瓷位移台211，即可实现连接件212的固定连接，并且可以将透明载体214可拆卸地夹紧固定于连接件212和压电陶瓷位移台211之间，松开螺钉即可卸除透明载体214。透明载体214选用透明材料制成，例如，可以为玻璃板，因此，显微镜310可以透过透明载体214呈现加热台121上第一样品的形貌。显微镜310采用长焦光学显微镜310，能够适用于本装置中在透明载体214背离第一样本的一侧对焦。

图3为本发明实施例的光学转移装置的控制系统部分模块的示意图，参考图1至图3，本发明实施例的光学转移装置还包括控制系统，用于控制第一样品和第二样品的位移和贴合等操作，本实施例中，控制系统包括计算机400和通讯连接于计算机400的第一运动控制器140、第二运动控制器230、压电陶瓷控制器240，其中：

计算机400配置为：产生指示第一光学位移平台以第一设定方式移动第一载物台120的第一指令、产生指示第二光学位移平台220以第二设定方式移动第二载物台210的第二指令、产生指示压电陶瓷位移台211以第三设定方式步进的第三指令，以及接收成像模块的信号并对显微镜310的成像可视化显示。

第一运动控制器140连接于第一光学位移平台，第一运动控制器140与计算机400通讯连接，并响应于第一指令控制第一光学位移平台移动第一载物台120的操作；

第二运动控制器230连接于第二光学位移平台220；配置为与计算机400通讯连接，并响应于第二指令控制第二光学位移平台220移动第二载物台210的操作；

压电陶瓷控制器240连接于压电陶瓷位移台211；配置为与计算机400通讯连接，并响应于第三指令控制压电陶瓷位移台211步进的操作。

上述实施例中，计算机400搭载工业控制应用中常用的可编程逻辑控制器，即可实现与第一运动控制器140、第二运动控制器230、压电陶瓷控制器240之间的信号传递，可编程逻辑控制器采用可编程的存储器，在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，通过数字式或模拟式的输入输出来控制各种类型的机械设备或生产过程，是在工业环境下广泛应用的数字运算操作电子系统。因此，通过对第一光学移动平台、第二光学移动平台和压电陶瓷控制器240的精确控制，可实现第一载物台120和第二载物台210的精准移动，以实现样品的转移贴装。并且，整个转移过程，均可以在计算机400操作下完成，计算机400亦可实时显示整个贴合过程，因此，工艺参数量化可控且精细，人为因素干扰小。利用本发明实施例的光学转移装置能够高效构造具有高界面质量的层状材料异质结器件。

本发明第二方面实施例还提供了一种多层微纳器件加工方法，应用于本发明第一方面实施例的光学转移装置中，用于加工多层微纳器件，参考图1至图3，以及上述实施例的光学转移装置，其加工方法包括如下步骤：

将第一样品固定于第一载物台120，将第二样品固定于固定件背离显微镜310的一侧；

控制第一光学位移平台驱使第一载物台120移动至第一样品与显微镜310对齐，控制第二光学位移平台220驱使第二载台移动至第二样品与第一样品对齐；

控制第二光学位移平台220驱使第二载物台210带动第二样品朝向第一载物台120上的第一样品移动至设定位置，控制压电陶瓷位移台211驱使第二样品以设定范围朝向第一样品步进，以将第二样品转移至第一样品上；在驱使第一载物台120和第二载物台210移动的过程中，通过成像模块实时显示第一样品的形貌，从而实现样品贴装的可视化操作。

循环上述步骤，将下一个样品转移至第一样品上，获取所需的多层微纳器件。

在一些实施例的多层微纳器件加工方法中，第一载物台120配置连接于第一光学位移平台的旋转台123，用于带动第一样品旋转；在一次转移完成后，通过旋转第一样品更换待贴装区，以及通过第一光学位移动第一载物台120以调节第一样品的位置。

在一些实施例的多层微纳器件加工方法中，利用PID温控器122对加热台121实时控温，实现第一样品加热温度的精确化、计量化控制，以高效地满足加工需求，有助于样品的快速贴装。

在上述实施例的多层微纳器件加工方法中，通过控制系统实现各步骤的数字化控制，工艺参数量化可控且精细，人为因素干扰小。

上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。