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一种用于透射电镜原位表征的CVD芯片及其使用方法技术

技术编号:24495020 阅读:55 留言:0更新日期:2020-06-13 02:41
本发明专利技术公开一种用于透射电镜原位表征的CVD芯片,该CVD芯片包含底板芯片与盖板芯片。底板芯片包含硅片基底,沉积在硅片基底上的绝缘层薄膜,沉积在绝缘层薄膜上的低温区电极与高温区电极,沉积在电极表面的隔离层薄膜,刻蚀在低温区和高温区的两个观察窗口,刻蚀在硅片基底中的镂空区;盖板芯片包括硅片基底,沉积在硅片基底上的支撑薄膜,刻蚀在支撑薄膜中的观察区,刻蚀在硅片基底中的镂空区,镂空区覆盖观察区。把用于CVD生长的源材料置于高温区,把催化剂材料置于低温区,然后在隔离层薄膜外周区域粘上金属粘合剂,令支撑薄膜面向金属粘合剂,使盖板芯片和底板芯片对粘密封形成CVD芯片,装入匹配的透射电镜样品杆中观测使用。

A CVD chip for in situ TEM characterization and its application

【技术实现步骤摘要】
一种用于透射电镜原位表征的CVD芯片及其使用方法
:本专利技术涉及一种用于透射电镜原位表征的CVD芯片及其使用方法,属于透射电镜表征测试、微纳加工、芯片制造领域。
技术介绍
:在新材料制备领域,化学气相沉积(ChemicalVaporDeposition,CVD)是常用的一种技术方法,广泛用于生长二维薄膜、一维纳米线和零维纳米颗粒等。其主要生长机理是利用载气把源材料(气体或者固体蒸发产生的蒸汽)物质输送到生长区,在高温和催化剂的作用下发生反应生长。依据CVD生长时催化剂呈现的不同物质状态,CVD生长机制常划分为气-液-固(Vapor–liquid–solid)和气-固-固(Vapor–solid–solid)两种。由于CVD生长设备不具备实时观察材料生长过程的条件,因而材料生长机制只能通过后分析的手段进行推测,但结论常存在争议,目前争议仍然无法解决。CVD中所使用的催化剂材料多为贵金属纳米颗粒或者其他具有催化性能的功能纳米颗粒。观察催化剂颗粒在生长过程中的结构演化需要透射电镜的分辨能力。然而,透射电镜表征需要工作在高真空下(通常10-4~10-本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于透射电镜原位表征的CVD芯片,其特征在于:该CVD芯片包含底板芯片与盖板芯片;/n底板芯片包含第一硅片基底(1),在第一硅片基底(1)上沉积有绝缘层薄膜(2),在绝缘层薄膜(2)上沉积一对低温区电极(3)与一对高温区电极(8),在低温区电极(3)与高温区电极(8)表面沉积隔离层薄膜(4),在隔离层薄膜(4)位于一对低温区电极(3)之间的部分刻蚀第一观察窗口(5),在隔离层薄膜(4)位于一对高温区电极(8)之间的部分刻蚀第二观察窗口(7),第一观察窗口(5)和第二观察窗口(7)的刻蚀深度小于绝缘层薄膜(2)的厚度,在第一硅片基底(1)中刻蚀第一镂空区(6),第一镂空区(6)覆盖第一观...

【技术特征摘要】
1.一种用于透射电镜原位表征的CVD芯片,其特征在于:该CVD芯片包含底板芯片与盖板芯片;
底板芯片包含第一硅片基底(1),在第一硅片基底(1)上沉积有绝缘层薄膜(2),在绝缘层薄膜(2)上沉积一对低温区电极(3)与一对高温区电极(8),在低温区电极(3)与高温区电极(8)表面沉积隔离层薄膜(4),在隔离层薄膜(4)位于一对低温区电极(3)之间的部分刻蚀第一观察窗口(5),在隔离层薄膜(4)位于一对高温区电极(8)之间的部分刻蚀第二观察窗口(7),第一观察窗口(5)和第二观察窗口(7)的刻蚀深度小于绝缘层薄膜(2)的厚度,在第一硅片基底(1)中刻蚀第一镂空区(6),第一镂空区(6)覆盖第一观察窗口(5)和第二观察窗口(7)、贯穿第一硅片基底(1)至绝缘层薄膜(2);
盖板芯片包括第二硅片基底(12),在第二硅片基底(12)上沉积支撑薄膜(9),在支撑薄膜(9)中刻蚀观察区(11),观察区(11)的刻蚀深度小于支撑薄膜(9)的厚度,观察区(11)覆盖第一观察窗口(5)和第二观察窗口(7),在第二硅片基底(12)中刻蚀第二镂空区(10),第二镂空区(10)覆盖观察区(11)、贯穿第二硅片基底(12)至支撑薄膜(9);
底板芯片和盖板芯片通过隔离层薄膜(4)和支撑薄膜(9)之间的金属粘合剂(13)对粘密封。


2.根据权利要求1所述的一种用于透射电镜原位表征的CVD芯片,其特征在于:所述的绝缘层薄膜(2)的材料为碳化硅SiC、氮化硅Si3N4、氧化铝Al2O3中的任意一种或多种组合,绝缘层薄膜(2)厚度为50~2000nm。


3.根据权利要求1所述的一种用于透射电镜原位表征的CVD芯片,其特征在于:所述的低温区电极(3)与高温区电极(8)的材料为铜、金、铂中的一种或多种组合,电极厚度为200~1000nm。


4.根据权利要求1所述的一种用于透射电镜原位表征的CVD芯...

【专利技术属性】
技术研发人员:贺龙兵谢君杨宇峰朱炯昊陈文轩朱智涵吕炳融
申请(专利权)人:东南大学
类型:发明
国别省市:江苏;32

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