原位表征用压力可控的超高真空样品架制造技术

本实用新型专利技术公开了一种原位表征用压力可控的超高真空样品架，包括基座、第一压电陶瓷组和第二压电陶瓷组。所述基座具有固定板和限位板，该固定板用于固定样品的两端，所述限位板设于所述样品的两侧。所述第一压电陶瓷组，分别抵接于所述限位板与所述样品之间，用于对所述样品在第一方向上施加应力。所述第二压电陶瓷组抵接于所述样品与所述基座之间，用于对所述样品在第二方向上施加应力；其中，第一方向与第二方向呈垂直关系。该原位表征用压力可控的超高真空样品架，可实现样品横向和纵向的可控形变。可控形变。可控形变。

【技术实现步骤摘要】
原位表征用压力可控的超高真空样品架


[0001]本技术是关于样品表征领域，特别是关于一种原位表征用压力可控的超高真空样品架。

技术介绍

[0002]应变工程是通过拉伸或压缩来改变材料物理性质的一种简单而有效的方法。应力作为改变材料性质的新参数，突破了仅仅通过组成和结构来改变材料性质的传统方法。通过引入拉伸或者压缩应力，可以显著改变材料的多种性质，包括化学反应速率、颜色、相变行为、电子结构、超导性等。例如经常被作为燃料电池电极使用的钴氧化物和锰氧化物，在经过拉伸应变后性能有了明显的提升。目前应变工程已经广泛应用于金属材料、半导体材料、二维材料和功能氧化物材料等领域。尤其在半导体加工行业中，应变工程可以灵活地应用于制造多种器件的过程，包括应变传感器、可拉伸电极、柔性场效应晶体管、太阳能电池等。
[0003]目前对半导体施加应力的方法主要有两种，一种是通过面内外延生长施加应力，利用不同材料间的晶体晶格失配，通过选择不同的沉底材料调控所生长材料的晶格应力；另外一种方法是通过面外形变施加应力，即直接在所测材料的不同位置施加外力，但该方法很难实现原位可控调节，尤其对于超高真空环境下的测量，现有的压力样品架无法做到对样品表面的可控加压，更不能实现压力的连续变化。
[0004]现有的超高真空样品架通常不具有施加应力的功能。可施加应力的样品架主要包括：一种是利用螺纹顶杆给样品横向施加应力，使样品产生横向的压缩；一种是在样品底部施加纵向应力，使样品产生横向的拉伸，但这两种方法都只能对材料的特定方向施加压应力，而且无法对应力大小进行可控的调节，不利于应变工程的研究。
[0005]公开于该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本技术的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

技术实现思路

[0006]本技术的目的在于提供一种原位表征用压力可控的超高真空样品架，其能够有效缓解样品表征压力不可控的问题。
[0007]为实现上述目的，本技术提供了一种原位表征用压力可控的超高真空样品架，包括基座、第一压电陶瓷组和第二压电陶瓷组。所述基座具有固定板和限位板，该固定板用于固定样品的两端，所述限位板设于所述样品的两侧。所述第一压电陶瓷组，分别抵接于所述限位板与所述样品之间，用于对所述样品在第一方向上施加应力。所述第二压电陶瓷组抵接于所述样品与所述基座之间，用于对所述样品在第二方向上施加应力；其中，第一方向与第二方向呈垂直关系。
[0008]在一个或多个实施方式中，所述第一压电陶瓷组包括至少一个第一压电陶瓷片和
设于所述第一压电陶瓷片两端的第一电极和第二电极。
[0009]在一个或多个实施方式中，所述第二压电陶瓷组包括至少一个第二压电陶瓷片和设于所述第二压电陶瓷片两端的第三电极和第四电极。
[0010]在一个或多个实施方式中，所述固定板包括基板和压板，所述样品的端部通过所述压板固定于所述基板上。
[0011]在一个或多个实施方式中，所述基座上设有电极组，所述电极组包括至少一个正电极和至少一个负电极。
[0012]在一个或多个实施方式中，所述固定板和所述限位板呈垂直关系设置。
[0013]在一个或多个实施方式中，所述固定板与所述基座可拆卸连接。
[0014]在一个或多个实施方式中，所述限位板与所述基座可拆卸连接。
[0015]在一个或多个实施方式中，所述第一压电陶瓷组与所述限位板及所述样品间分别设有第一绝缘件。
[0016]在一个或多个实施方式中，所述第二压电陶瓷组与所述样品及所述基座之间分别设有第二绝缘件。
[0017]与现有技术相比，根据本技术的原位表征用压力可控的超高真空样品架，具有以下优点：
[0018]通过第一压电陶瓷组与限位板的配合可实现对样品横向的可控形变施压。通过第二压电陶瓷组与基座的配合可实现对样品纵向的可控形变施压。并且通过对控制压电陶瓷组上施加的电压大小，可以实现对应力大小的精确调控，进而实现材料应变工程的研究需求。
附图说明
[0019]图1是根据本技术一实施方式的原位表征用压力可控的超高真空样品架的立体图；
[0020]图2是根据本技术一实施方式的原位表征用压力可控的超高真空样品架的部分结构示意图；
[0021]图3是根据本技术一实施方式的原位表征用压力可控的超高真空样品架的第一压电陶瓷组和第二压电陶瓷组的结构示意图。
[0022]主要附图标记说明：
[0023]1、基座；2、固定板；3、限位板；4、样品；5、第一绝缘件；6、第一压电陶瓷组；61、第一压电陶瓷片；62、第一电极；63、第二电极；7、第二压电陶瓷组；71、第二压电陶瓷片；72、第三电极；73、第四电极；8、电极组；9、第二绝缘件。
具体实施方式
[0024]下面结合附图，对本技术的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本技术的保护范围并不受具体实施方式的限制。
[0025]除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。
[0026]如图1至图3所示，根据本技术一实施方式的一种原位表征用压力可控的超高真空样品4架，包括基座1、第一压电陶瓷组6和第二压电陶瓷组7。基座1具有固定板2和限位板3，该固定板2用于固定样品4的两端，限位板3设于样品4的两侧。第一压电陶瓷组6，分别抵接于限位板3与样品4之间，用于对样品4在第一方向上施加应力。第二压电陶瓷组7抵接于样品4与基座1之间，用于对样品4在第二方向上施加应力；其中，第一方向与第二方向呈垂直关系。
[0027]在一实施方式中，第一压电陶瓷组6包括至少一个第一压电陶瓷片61和设于第一压电陶瓷片61两端的第一电极62和第二电极63。为了实现对样品4在第一方向(即横向)上的施压使样品4产生横向形变。在样品4的横向的两侧且位于限位板3的内侧抵接设置了两组第一压电陶瓷组6，当对两组第一压电陶瓷组6通入适当大小的电压，第一压电陶瓷片61就会产生对应形变来挤压样品4在横向产生相应的形变，即实现样品4在横向上的可控形变。同理的，第二压电陶瓷组7包括至少一个第二压电陶瓷片71和设于第二压电陶瓷片71两端的第三电极72和第四电极73。为了实现对样品4在第二方向(即纵向)上施压使样品4产生纵向形变。在样品4的纵向的一侧且位于样品4与基座1之间设置了第二压电陶瓷组7，当对第二压电陶瓷组7通入适当大小的电压，第二压电陶瓷片71就会产生对应形变来挤压样品4在横向产生相应的形变，即实现样品4在纵向上的可控形变。
[0028]在一实施方式中，固定板2包括基板和压板，在进行样品4的安装固定时，将样品4的端部通过压板固定于基板上，然后通过螺栓将压板与基板螺接固定。
[0029]在一实施方式中，基座1上设有电极组8，电极组8包括至本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种原位表征用压力可控的超高真空样品架，其特征在于，包括：基座，具有固定板和限位板，该固定板用于固定样品的两端，所述限位板设于所述样品的两侧；第一压电陶瓷组，分别抵接于所述限位板与所述样品之间，用于对所述样品在第一方向上施加应力；以及第二压电陶瓷组，抵接于所述样品与所述基座之间，用于对所述样品在第二方向上施加应力；其中，第一方向与第二方向呈垂直关系。2.如权利要求1所述的原位表征用压力可控的超高真空样品架，其特征在于，所述第一压电陶瓷组包括至少一个第一压电陶瓷片和设于所述第一压电陶瓷片两端的第一电极和第二电极。3.如权利要求1所述的原位表征用压力可控的超高真空样品架，其特征在于，所述第二压电陶瓷组包括至少一个第二压电陶瓷片和设于所述第二压电陶瓷片两端的第三电极和第四电极。4.如权利要求1所述的原位表征用压力可控的超高真空样品架，其特征在于，所述固定板包括基板和压...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨昊宇，王文元，陆晓鸣，陈琪，李坊森，张珽，
申请(专利权)人：中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所，
类型：新型
国别省市：