一种用于扫描探针显微镜的金薄膜基底制作方法技术

本发明专利技术属于扫描探针显微镜中基底的制作方法。通过真空蒸镀的方法，在新解离的云母表面镀一层金薄膜，然后将此薄膜剥离于硅片的表面得到较平的金基底。此基底具有很好的平整度，可用做纳米笔书写，硫醇的自组装体系，生物分子ＤＮＡ及蛋白质的原子力显微镜的可视化研究。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于扫描探针显微镜中基底的制作方法
技术介绍
扫描探针显微镜是继光学显微镜，电子显微镜之后发展起来的一类新型显微 镜。它依靠微小的探针来探测被测物的形貌及其它电、磁、粘弹力、硬度等性质。在扫 描探针显微镜中，原子力显微镜(AFM)和扫描隧道显微镜(STM)应用最为普遍。它们在 观测时都需要支持样品的基底，云母、玻璃片、硅片、金薄膜、高温定向石墨(HOPG)、 玻碳片是较为常用的基底。在这些基底中，金薄膜由于具有极高的化学惰性和适用于硫 醇的组装体系而具有独特的优点。常用的制备方法是在云母或硅片上高温真空蒸镀，退 火而得。 一般来说，这样的方法制得的薄膜在严格控制温度，真空度，蒸发速度的条件 下，在小范围内一般小于lPm能够得到极高的平整度和晶面，但大范围来看， 一般为 一个个分立的岛状物。因此制备较大范围具有极高的平整度的金薄膜一直是一个难题。 Martin Hegner等人在Surface Science291(1993)39-46报道了以云母为摸板制作大范围平整 的金薄膜的方法，用原子力显微镜表征得到了在25iim范围内平均粗糙度为具有0.3nm 金薄膜。这种方法在后来应用扫描探针显微镜的研究中经常被用到。本专利技术对上述 Martin Hegner等人的方法做了一些改进，使制作此种金薄膜的方法变的更为简单实用。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供。本专利技术 以新解离的云母为摸板，新解离的云母表面具有原子级的平整度，通过蒸镀的方式在使 紧靠此面的金原子沉积出较平的表面，然后剥离掉云母得到平整的金薄膜。1)、以云母作模板，将云母解离，放入蒸镀设备中； 2)、用纯度大于99.9%的金丝，在室温下，压力小于0.5X10—5Torr，以O.lnm/S的速度进行蒸镀，控制镀层的厚度为150-200nm。为了便于将此镀层粘接到如下所用的 硅片上及随后便于剥离掉云母模板，在此镀层上电子束溅射10nm厚的钛膜，接着电子束 溅射150nm厚的二氧化硅； 3)、将硅片用体积比为3 : l的浓硫酸，过氧化氢加热处理，用乙醇、水超声洗 涤； 4)、硅片上滴一小滴a-氰基丙烯酸乙酯胶粘剂，将剪裁好的云母-金的金面朝 下，轻轻的贴于硅片上，待胶干后，即得到硅-金-云母的夹心物； 5)、用双面胶一层一层的剥离云母层，并用万用表检查剥离后的表面的导电 性，直至表面具有了导电性，说明已剥完了云母层，也可用机械剥离的方法直接将整块 的云母剥离。 这种剥离好的金面即可使用，通过原子力显微镜和扫描隧道显微镜的表征，此 表面具有较高的平整度。制作过程较为简单、实用、花费的时间少，制得的基底实用效3果好，可应用于纳米笔书写的基底，观察生物分子DNA、蛋白质及它们之间相互作用的 基底以及作为硫醇组装体系的基底等。具体实施方式 实施例1 以新解离的云母为模板，在室温下压力小于0.5X10—5Torr，蒸镀200nm的金膜。 在如上述方法处理的硅片上滴一小滴a-氰基丙烯酸乙酯胶粘剂，将金薄膜粘于硅片上， 用双面胶剥离云母层或机械剥离的方法直接将整块的云母剥离，即得到了制备好的金薄 膜。 实施例2 以新解离的云母为模板，在室温下压力小于0.5X10—5Torr，蒸镀150mn的金膜， 此表面用电子束溅射10nm厚的钛膜，接着电子束溅射150nm厚的二氧化硅。在如前述 方法处理的硅片上滴一小滴a-氰基丙烯酸乙酯胶粘剂，将上述制得的复合膜的二氧化硅 面粘于硅片上，用双面胶剥离云母层或机械剥离的方法直接将整块的云母剥离，即得到 了制备好的金薄膜。 实施例3 以新解离的云母为模板，在室温下压力小于0.5X10—5Torr，蒸镀150nm的金膜， 在此表面用电子束溅射10nm厚的钛膜，接着电子束溅射150nm厚的二氧化硅。将一玻璃 片用体积比为3 : l的浓硫酸，过氧化氢加热处理，用乙醇、水超声洗涤、干燥后，滴一 小滴a-氰基丙烯酸乙酯胶粘剂，将上述制得的复合膜的二氧化硅面粘于玻璃片上，用双 面胶剥离云母层或机械剥离的方法直接将整块的云母剥离，即得到了制备好的金薄膜。权利要求，其特征在于步骤和条件如下1)、以云母作模板，将云母解离，放入蒸镀设备中；2)、用纯度大于99.9％的金丝，在室温下，压力小于0.5×10-5Torr，以0.1nm/S的速度进行蒸镀，控制镀层的厚度为150-200nm；在此镀层上电子束溅射10nm厚的钛膜，接着电子束溅射150nm厚的二氧化硅；3)、将硅片用体积比为3∶1的浓硫酸，过氧化氢加热处理，用乙醇、水超声洗涤；4)、硅片上滴一小滴a-氰基丙烯酸乙酯胶粘剂，将剪裁好的云母-金的金面朝下，轻轻的贴于硅片上，待胶干后，得到硅-金-云母的夹心物；5)、用双面胶一层一层的剥离云母层，并用万用表检查剥离后的表面的导电性，直至表面具有了导电性，已剥完了云母层；或者，用机械剥离的方法直接将整块的云母剥离。专利摘要本专利技术属于扫描探针显微镜中基底的制作方法。通过真空蒸镀的方法，在新解离的云母表面镀一层金薄膜，然后将此薄膜剥离于硅片的表面得到较平的金基底。此基底具有很好的平整度，可用做纳米笔书写，硫醇的自组装体系，生物分子DNA及蛋白质的原子力显微镜的可视化研究。文档编号H01J37/20GKCN1558424 B发布类型授权 专利申请号CN 200410010647公开日2010年4月7日 申请日期2004年1月16日专利技术者刘志国, 吴爱国, 周化岚, 李壮, 马智勇, 魏刚 申请人:中国科学院长春应用化学研究所导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan专利引用 (4), 非专利引用 (3),本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于扫描探针显微镜的金薄膜基底制作方法，制作步骤如下：１）、以云母作模板，将云母解离，放入蒸镀设备中；２）、用纯度大于９９．９％的金丝，在室温下，压力小于０．５×１０↑［－５］Ｔｏｒｒ，以０．１ｎｍ／Ｓ的速度进行蒸镀，控制镀层的厚度１５０－２００ｎｍ，为了便于粘接、剥离可在此镀层上电子束溅射１０ｎｍ厚的钛膜，接着电子束溅射１５０ｎｍ厚的二氧化硅；３）、将硅片用体积比为３∶１的浓硫酸，过氧化氢加热处理，用乙醇、水超声洗涤；　４）、硅片上滴一小滴ａ－氰基丙烯酸乙酯胶粘剂，将剪裁好的云母－金的金面朝下，轻轻的贴于硅片上，待胶干后，即得到硅－金－云母的夹心物；５）、用双面胶一层一层的剥离云母层，并用万用表检查剥离后的表面的导电性，直至表面具有了导电性，也可用机械剥离的方法直接将整块的云母剥离。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李壮，刘志国，马智勇，吴爱国，周化岚，魏刚，
申请(专利权)人：中国科学院长春应用化学研究所，
类型：发明
国别省市：82[]