用于固定AFM探针的检测装置、铜片及检测方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于固定AFM探针的检测装置、铜片及检测方法，其中，检测装置包括：铜片的形状特征为预设厚度和预设直径的半圆薄片，且在半圆薄片的中轴线位置设有梯形开口，以生成向铜片内凹的斜面形开口；光学显微镜；控制器，用于在光学显微镜下通过没有针尖的悬臂梁将胶黏剂涂抹在铜片上的预设位置，并通过光学显微镜将待检测原子力显微镜AFM的探针接触铜片上胶黏剂所在位置，并逐渐加压直至待检测AFM的探针的悬臂梁被压断，且在硅基底和悬臂梁脱离后，抬起没有悬臂梁的硅基底，使得待检测AFM的探针的悬臂梁及针尖留在铜片上，以进行透射电镜检测。该检测装置结构简单，轻便易携，成本极低。

Detection device, copper sheet and detection method for fixing AFM probe

The invention discloses a detection device, a copper sheet and a detection method for fixing an AFM probe, wherein the detection device comprises a semicircular sheet with a preset thickness and a preset diameter as its shape characteristics, and a trapezoidal opening is arranged at the central axis position of the semicircular sheet to generate an oblique opening concave to the copper sheet; A micromirror; a controller for applying adhesive to a preset position on a copper sheet through a needleless cantilever beam under an optical microscope, and for contacting the adhesive position on the copper sheet through an optical microscope with the probe of an atomic force microscope (AFM) to be tested, and gradually pressurizing the cantilever beam of the probe of an AFM to be tested until the adhesive is broken. After the separation of the silicon substrate and the cantilever beam, the silicon substrate without the cantilever beam is raised, so that the cantilever beam and the tip of the probe to be detected by the AFM are left on the copper sheet for TEM detection. The detection device has the advantages of simple structure, light portability and low cost.

【技术实现步骤摘要】
用于固定AFM探针的检测装置、铜片及检测方法
本专利技术涉及显微镜检测
，特别涉及一种用于固定AFM(AtomicForceMicroscope，原子力显微镜)探针在TEM(Transmissionelectronmicroscope，透射电子显微镜)中进行检测的检测装置、铜片及检测方法。
技术介绍
摩擦学的研究不仅仅局限于宏观的摩擦仪器下进行实验，近10年来，随着原子力显微镜(AFM)等仪器的发展和应用，它们对超滑的微观机理研究起到了极大的推动作用。与此同时，由于接触区面积的大幅度减小，如何对摩擦过程进行分析成为了一个十分重要的问题。由于在摩擦过程中不能对接触区进行过多定性的分析，所以试验后对原子力显微镜(AFM)探针的针尖进行检测就成为了判断摩擦过程的一个重要手段。而透射电子显微镜(TEM)则是对原子力显微镜(AFM)针尖进行分析的一个重要手段。目前，已有两种方式可以辅助透射电子显微镜(TEM)对原子力显微镜(AFM)探针针尖进行检测，其一是采用一种特定的夹具对探针进行固定，这种夹具的造价高达十五万人民币，极大的提高了透射电子显微镜(TEM)检测实验的成本。其二是采用FIB(FocusedIonbeam，聚焦离子束)对针尖表面进行表层剥离，这种方法虽然成本较低但是实验耗时较长，且对针尖表面有破坏，使得针尖无法进行重复检测。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种用于固定AFM探针的检测装置，该装置结构简单，轻便易携，成本极低，并且样品制作方便，操作时间短，且对针尖不会造成破坏。本专利技术的另一个目的在于提出一种用于固定AFM探针的铜片。本专利技术的再一个目的在于提出一种用于固定AFM探针的检测方法。为达到上述目的，本专利技术一方面实施例提出了一种用于固定AFM探针的检测装置，包括：铜片，所述铜片的形状特征为预设厚度和预设直径的半圆薄片，且在所述半圆薄片的中轴线位置设有梯形开口，以生成向铜片内凹的斜面形开口；光学显微镜；控制器，用于在所述光学显微镜下通过没有针尖的悬臂梁将胶黏剂涂抹在所述铜片上的预设位置，并通过所述光学显微镜将待检测原子力显微镜AFM的探针接触所述铜片上胶黏剂所在位置，并逐渐加压直至所述待检测AFM的探针的悬臂梁被压断，且在硅基底和所述悬臂梁脱离后，抬起没有所述悬臂梁的硅基底，使得所述待检测AFM的探针的悬臂梁及针尖留在所述铜片上，以进行透射电镜检测。本专利技术实施例的用于固定AFM探针的检测装置，使用一个无针尖的AFM悬臂梁将胶黏剂涂抹在固定装置的特定位置，通过胶黏剂将待检测AFM针尖固定在胶黏剂位置以供透射电镜检测，能够为微观摩擦学实验中的探针性质分析问题提供一种简单且高效的手段，为分析摩擦机理和研发新型材料提供了研究条件，结构简单，轻便易携，成本极低，并且样品制作方便，操作时间短，且对针尖不会造成破坏。另外，根据本专利技术上述实施例的用于固定AFM探针的检测装置还可以具有以下附加的技术特征：进一步地，在本专利技术的一个实施例中，所述铜片上的预设位置为所述铜片45°角尖锐处。进一步地，在本专利技术的一个实施例中，所述预设厚度为0.1毫米，所述预设直径为3毫米。进一步地，在本专利技术的一个实施例中，还包括：固定探针，用于蘸取预设量的胶黏剂，并将所述预设量的胶黏剂抹在所述铜片45°角尖锐处。为达到上述目的，本专利技术另一方面实施例提出了一种用于固定AFM探针的铜片，所述铜片的形状特征为预设厚度和预设直径的半圆薄片，且在所述半圆薄片的中轴线位置设有梯形开口，以生成向铜片内凹的斜面形开口。该铜片加工方便，结构简单，轻便易携，成本极低。为达到上述目的，本专利技术再一方面实施例提出了一种用于固定AFM探针的检测方法，包括以下步骤：在所述光学显微镜下通过没有针尖的悬臂梁将胶黏剂涂抹在铜片上的预设位置，并通过光学显微镜将待检测原子力显微镜AFM的探针接触铜片上胶黏剂所在位置；逐渐加压直至所述待检测AFM的探针的悬臂梁被压断；在硅基底和所述悬臂梁脱离后，抬起没有所述悬臂梁的硅基底，使得所述待检测AFM的探针的悬臂梁及针尖留在所述铜片上，以进行透射电镜检测。本专利技术实施例的用于固定AFM探针的检测方法，使用一个无针尖的AFM悬臂梁将胶黏剂涂抹在固定装置的特定位置，通过胶黏剂将待检测AFM针尖固定在胶黏剂位置以供透射电镜检测，能够为微观摩擦学实验中的探针性质分析问题提供一种简单且高效的手段，为分析摩擦机理和研发新型材料提供了研究条件，结构简单，轻便易携，成本极低，并且样品制作方便，操作时间短，且对针尖不会造成破坏。另外，根据本专利技术上述实施例的用于固定AFM探针的检测方法还可以具有以下附加的技术特征：进一步地，在本专利技术的一个实施例中，所述铜片上的预设位置为所述铜片45°角尖锐处。本专利技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明本专利技术上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1为根据本专利技术一个实施例的用于固定AFM探针的检测装置的结构示意图；图2为根据本专利技术一个实施例的透射电镜的装置和检测示意图；图3为根据本专利技术一个实施例的用于固定AFM探针的铜片示意图；图4为根据本专利技术一个实施例的用于固定AFM探针的使用方式示意图；图5为根据本专利技术一个实施例的用于固定AFM探针的检测方法的流程图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。下面参照附图描述根据本专利技术实施例提出的用于固定AFM探针的检测装置、铜片及检测方法，首先将参照附图描述根据本专利技术实施例提出的用于固定AFM探针的检测装置。图1是本专利技术一个实施例的用于固定AFM探针的检测装置的结构示意图。如图1所示，该用于固定AFM探针的检测装置10包括：铜片100、光学显微镜200和控制器300。其中，铜片100的形状特征为预设厚度和预设直径的半圆薄片，且在半圆薄片的中轴线位置设有梯形开口，以生成向铜片内凹的斜面形开口。光学显微镜200。控制器300用于在所述光学显微镜下通过没有针尖的悬臂梁将胶黏剂涂抹在铜片上的预设位置，并通过光学显微镜将待检测原子力显微镜AFM的探针接触铜片上胶黏剂所在位置，并逐渐加压直至待检测AFM的探针的悬臂梁被压断，且在硅基底和悬臂梁脱离后，抬起没有悬臂梁的硅基底，使得待检测AFM的探针的悬臂梁及针尖留在铜片上，以进行透射电镜检测。本专利技术实施例的检测装置结构简单，轻便易携，成本极低，并且样品制作方便，操作时间短，且对针尖不会造成破坏。进一步地，在本专利技术的一个实施例中，铜片上的预设位置可以为铜片45°角尖锐处。可以理解的是，本专利技术实施例用一个没有针尖的悬臂梁将胶黏剂涂抹在固定装置的特定位置，例如，铜片45°角尖锐处。进一步地，在本专利技术的一个实施例中，预设厚度可以为0.1毫米，预设直径可以为3毫米。可以理解的是，本专利技术实施例采用铜质薄片制作，采用线切割等手段将其加工成特定形状，铜片用于固定原子力显微镜(AFM)探针本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于固定AFM探针的检测装置，其特征在于，包括：铜片，所述铜片的形状特征为预设厚度和预设直径的半圆薄片，且在所述半圆薄片的中轴线位置设有梯形开口，以生成向铜片内凹的斜面形开口；光学显微镜；以及控制器，用于在所述光学显微镜下通过没有针尖的悬臂梁将胶黏剂涂抹在所述铜片上的预设位置，并通过所述光学显微镜将待检测原子力显微镜AFM的探针接触所述铜片上胶黏剂所在位置，并逐渐加压直至所述待检测AFM的探针的悬臂梁被压断，且在硅基底和所述悬臂梁脱离后，抬起没有所述悬臂梁的硅基底，使得所述待检测AFM的探针的悬臂梁及针尖留在所述铜片上，以进行透射电镜检测。

【技术特征摘要】
1.一种用于固定AFM探针的检测装置，其特征在于，包括：铜片，所述铜片的形状特征为预设厚度和预设直径的半圆薄片，且在所述半圆薄片的中轴线位置设有梯形开口，以生成向铜片内凹的斜面形开口；光学显微镜；以及控制器，用于在所述光学显微镜下通过没有针尖的悬臂梁将胶黏剂涂抹在所述铜片上的预设位置，并通过所述光学显微镜将待检测原子力显微镜AFM的探针接触所述铜片上胶黏剂所在位置，并逐渐加压直至所述待检测AFM的探针的悬臂梁被压断，且在硅基底和所述悬臂梁脱离后，抬起没有所述悬臂梁的硅基底，使得所述待检测AFM的探针的悬臂梁及针尖留在所述铜片上，以进行透射电镜检测。2.根据权利要求1所述的用于固定AFM探针的检测装置，其特征在于，所述铜片上的预设位置为所述铜片45°角尖锐处。3.根据权利要求1所述的用于固定AFM探针的检测装置，其特征在于，所述预设厚度为0.1毫米，所述预设直径为3毫米。4.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：李津津，高天阳，李鉴峰，雒建斌，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京,11