纳米级测温制造技术

本发明专利技术公开了一种纳米级温度检测器，包括金刚石传感探头(1)，其具有至少为200纳米的横向尺寸，并且具有曲率半径(R)小于100纳米、小于10纳米或小于1纳米的传感尖端(2)以及发射计数率示出温度灵敏特征的多个色中心(5)。金刚石传感探头(1)具有至少200纳米的横向尺寸，并通过安装结构(6)连接到检测器系统(13)。热隔离屏障(3)将传感探头(1)与所述检测器系统(13)热分离。(13)热分离。(13)热分离。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】纳米级测温


[0001]本专利技术涉及高空间分辨率测温。

技术介绍

[0002]高空间分辨率测温、并且特别是纳米级测温在许多
中都有其应用，尤其包括在微电子学中、在热辅助磁记录中、在材料科学(其中，其与热电材料、热接口和二极管特别相关)中、此外在纳米光子学(包括热光电学、光子器件、热等离子体学)中、以及在用于确定产热、高热或检测高代谢活性的生物学中。
[0003]如今，以纳米级分辨率测量温度的最常用技术是：(i)扫描热显微镜(SThM)，其中典型空间分辨率为10
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500纳米(nm)，时间分辨率为0.1
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50毫秒(ms)，并且能够确定几毫开尔文(mK)的热不确定度；(ii)热反射，其中典型空间分辨率约为500nm，时间分辨率约为100纳秒(ns)，并且适于约100mK的温度变化的测量；或者(iii)拉曼散射，其中典型空间分辨率约为500nm，时间分辨率约为200纳秒(ns)并且能够确定约100mK的热不确定度。这些不同的方法伴随各种缺点，例如在测量期间需要真空、非定量测量、测量设备和影响测量结本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种纳米级温度检测器，包括：
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金刚石传感探头(1)，其具有曲率半径(R)小于100纳米、或小于10纳米、或小于1纳米的传感尖端(2)以及发射计数率示出温度灵敏特征的多个色中心(5)，ο其中所述金刚石传感探头被配置成光学地引导由所述色中心发射的光，ο其中所述金刚石传感探头具有至少200纳米的横向尺寸，所述纳米级温度检测器还包括：
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安装结构(6)，其可连接到检测器系统(13)，以及
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热隔离屏障(3)，其将所述传感探头(1)与所述检测器系统(13)热分离。2.根据权利要求1所述的纳米级温度检测器，其中所述多个色中心(5)是NV(氮空位)缺陷，其电子自旋共振谱示出温度灵敏特征，优选地是其基态电子自旋态的温度相关零场分裂。3.根据权利要求1或2中任一项所述的纳米级温度检测器，其中所述色中心(5)跨所述传感探头(1)分布。4.根据权利要求1或2中任一项所述的纳米级温度检测器，其中所述色中心(5)被定位在与所述尖端的分离距离不超过1微米的区域中。5.根据前述权利要求中任一项所述的纳米级温度检测器，其中所述传感探头包括高达100ppm色中心。6.根据前述权利要求中任一项所述的纳米级温度检测器，其中所述传感探头连接到金刚石保持结构(4)。7.根据前述权利要求中任一项所述的纳米级温度检测器，其中所述传感探头(1)、或者所述传感探头(1)和所述金刚石保持结构(4)由单晶金刚石材料形成。8.根据前述权利要求中任一项所述的纳米级温度检测器，其中所述传感探头(1)的形状的特征在于圆锥形或金字塔形的形状，其具有尖锐顶点，优选地具有在200纳米和500纳米之间的最大横向尺寸、以及在0
°
和45
°
之间、优选地在5
°
和30
°
之间的侧壁倾斜角度。9.根据前述权利要求中任一项所述的纳米级温度检测器，其中所述热隔离屏障(3)由与所述金刚石保持结构(4)相同的单晶金刚石材料构成，特征在于对热传导的结构阻碍，例...

【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：国家科学研究中心蒙彼利埃大学，
类型：发明
国别省市：