原子力显微镜原位测试薄膜样品的制样装置及制样系统制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种原子力显微镜原位测试薄膜样品的制样装置及制样系统，制样装置包括：绝缘树脂体，第一电极，第二电极，第一导线以及第二导线。第一电极和第二电极夹持薄膜；第一宽端、第二宽端以及薄膜靠近第一宽端的一侧，均平齐于绝缘树脂体的表面；在垂直于薄膜的方向上，第一宽端和第二宽端对应设置，且第一窄端和第二窄端错开设置。当第一电极和第二电极分别连接在薄膜两侧时，第一宽端和第二宽端相对应设置，第一窄端和第二窄端是相互错开的，从而确保引出电极时不会相互干扰。通过薄膜与本申请的制样装置形成薄膜样品，以供原子力显微镜进行测试，确保了获取更多薄膜样品微观结构信息。品微观结构信息。品微观结构信息。

【技术实现步骤摘要】
原子力显微镜原位测试薄膜样品的制样装置及制样系统


[0001]本技术涉及材料特性测试
，尤其涉及的是一种原子力显微镜原位测试薄膜样品的制样装置及测试系统。

技术介绍

[0002]原子力显微镜是利用纳米探针和样品表面之间的作用力来检测样品表面信息以将其成像。原子力显微镜可以对样品表面形貌成像，还能够对样品局域表面电势、电荷、导电性等进行高空间分辨率的测量和成像。在不同的测试环境中，需要设计适用于原子力显微镜的样品。
[0003]薄膜材料是通过在基底表面沉积原子、分子或离子所形成的材料，厚度一般为几纳米至几微米。相比于薄膜材料平面的表面形貌、晶粒体积等信息外，截面样品更能反映薄膜的厚度、结晶度、晶粒大小、多相物性能信息，因此薄膜材料截面样品的制备已经是表征薄膜材料微观结构的重要环节。在透射电镜领域，因其对样品厚度的严格要求，发展了多种减薄技术，如离子减薄技术、聚焦离子束技术、超薄切片技术等。超薄切片技术可以获得尺寸相对较大、厚度均匀、截面平整的样品，超薄切片的刀片有玻璃刀和钻石刀，前者成本较低，适合较软的材料，后者则成本高，硬度高。对于薄膜样品而言，制作截面样品要将薄膜用其他材料进行包埋，这要求薄膜材料和包埋材料之间作用力较弱且无附加反应，还要求整体硬度较低以控制成本。这就对截面样品的制作提供了足够的思路供研究者们思考。
[0004]现有技术中，原子力显微镜可以在纳米尺度获得样品信息，但现有制样装置制成的测试样品区域样品信息不够全面。
[0005]因此，现有技术还有待于改进和发展。

技术实现思路

[0006]本技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种原子力显微镜原位测试薄膜样品的制样装置及制样系统，旨在解决现有技术中现有制样装置制成的测试样品区域样品信息不够全面的问题。
[0007]本技术解决技术问题所采用的技术方案如下：
[0008]一种原子力显微镜原位测试薄膜样品的制样装置，其中，其包括：
[0009]绝缘树脂体；
[0010]第一电极和第二电极，嵌设在所述绝缘树脂体内；所述第一电极的两端分别为第一宽端和第一窄端，所述第二电极的两端分别为第二宽端和第二窄端；
[0011]第一导线，与所述第一窄端连接，并延伸至所述绝缘树脂体外；
[0012]第二导线，与所述第二窄端连接，并延伸至所述绝缘树脂体外；
[0013]其中，所述第一电极和所述第二电极间隔设置，以夹持薄膜；
[0014]所述第一宽端、所述第二宽端以及所述薄膜靠近所述第一宽端的一侧，均平齐于所述绝缘树脂体的表面；
[0015]在垂直于所述薄膜的方向上，所述第一宽端和所述第二宽端对应设置，且所述第一窄端和所述第二窄端错开设置。
[0016]所述的原子力显微镜原位测试薄膜样品的制样装置，其中，所述第一电极和所述第二电极均为梯形电极。
[0017]所述的原子力显微镜原位测试薄膜样品的制样装置，其中，所述第一电极包括：相互连接的黏附层和导电层，所述黏附层用于黏附在所述薄膜上，确保导电层和薄膜的粘附性，所述导电层与所述第一导线连接；
[0018]所述第二电极包括：相互连接的黏附层和导电层，所述黏附层用于黏附在所述薄膜上，确保导电层和薄膜的粘附性，所述导电层与所述第二导线连接。
[0019]所述的原子力显微镜原位测试薄膜样品的制样装置，其中，所述黏附层的厚度为6
‑
30nm；
[0020]所述导电层的厚度为30
‑
200nm。
[0021]所述的原子力显微镜原位测试薄膜样品的制样装置，其中，所述黏附层为铬层；
[0022]所述导电层包括铜层和金层中的至少一种。
[0023]所述的原子力显微镜原位测试薄膜样品的制样装置，其中，所述第一导线和所述第二导线均为铂丝。
[0024]所述的原子力显微镜原位测试薄膜样品的制样装置，其中，所述第一导线的长度为0.8
‑
2cm；
[0025]所述第二导线的长度为0.8
‑
2cm。
[0026]所述的原子力显微镜原位测试薄膜样品的制样装置，其中，所述第一导线采用银浆与所述第一窄端连接；
[0027]所述第二导线采用银浆与所述第二窄端连接。
[0028]所述的原子力显微镜原位测试薄膜样品的制样装置，其中，所述绝缘树脂体为环氧树脂体。
[0029]一种原子力显微镜原位测试薄膜样品的制样系统，其特征在于，所述制样系统用于制备如上任意一项所述的原子力显微镜原位测试薄膜样品的制样装置，所述制样系统包括：
[0030]底板，用于承载薄膜；
[0031]两个盖板，用于覆盖在薄膜上；
[0032]蒸镀装置，用于在所述薄膜两侧分别蒸镀第一电极和第二电极；
[0033]连接装置，用于在所述第一电极上连接第一导线，并在所述第二电极上连接第二导线；
[0034]模具，用于容纳薄膜，并在薄膜外形成绝缘树脂体；
[0035]打磨和切片装置，用于对所述绝缘树脂体中所述第一宽端所在的一侧进行打磨切片。
[0036]有益效果：当第一电极和第二电极分别连接在薄膜两侧时，第一宽端和第二宽端相对应设置，第一窄端和第二窄端是相互错开的，在垂直于所述薄膜的方向上来看，第一电极和第二电极形成类似剪刀的刀头结构，从而确保引出电极时不会相互干扰。通过薄膜与本申请的制样装置形成薄膜样品，以供原子力显微镜进行测试，确保了获取更多薄膜样品
微观结构信息。
附图说明
[0037]图1是本技术中薄膜样品的结构示意图。
[0038]图2是本技术中盖板覆盖在薄膜上的结构示意图。
[0039]图3是本技术中蒸镀形成第一电极的示意图。
[0040]图4是本技术中蒸镀形成第二电极的示意图。
[0041]图5是本技术中带电极的薄膜的结构示意图。
[0042]图6是本技术中带电极的薄膜的截面图。
[0043]图7是本技术中带电极和导线的薄膜的结构示意图。
[0044]图8是本技术中去除模具后绝缘树脂体和导线的结构示意图。
[0045]图9是本技术中不同分辨率下薄膜样品的照片。
[0046]图10是本技术中薄膜样品进行原位测试时的示意图。
[0047]附图标记说明：
[0048]10、薄膜；20、底板；21、盖板；31、第一电极；311、第一宽端；312、第一窄端；32、第二电极；321、第二宽端；322、第二窄端；33、第一导线；34、第二导线；35、绝缘树脂体。
具体实施方式
[0049]为使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本技术进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
[0050]请同时参本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种原子力显微镜原位测试薄膜样品的制样装置，其特征在于，其包括：绝缘树脂体；第一电极和第二电极，嵌设在所述绝缘树脂体内；所述第一电极的两端分别为第一宽端和第一窄端，所述第二电极的两端分别为第二宽端和第二窄端；第一导线，与所述第一窄端连接，并延伸至所述绝缘树脂体外；第二导线，与所述第二窄端连接，并延伸至所述绝缘树脂体外；其中，所述第一电极和所述第二电极间隔设置，以夹持薄膜；所述第一宽端、所述第二宽端以及所述薄膜靠近所述第一宽端的一侧，均平齐于所述绝缘树脂体的表面；在垂直于所述薄膜的方向上，所述第一宽端和所述第二宽端对应设置，且所述第一窄端和所述第二窄端错开设置。2.根据权利要求1所述的原子力显微镜原位测试薄膜样品的制样装置，其特征在于，所述第一电极和所述第二电极均为梯形电极。3.根据权利要求1所述的原子力显微镜原位测试薄膜样品的制样装置，其特征在于，所述第一电极包括：相互连接的黏附层和导电层，所述黏附层用于黏附在所述薄膜上，所述导电层与所述第一导线连接；所述第二电极包括：相互连接的黏附层和导电层，所述黏附层用于黏附在所述薄膜上，所述导电层与所述第二导线连接。4.根据权利要求3所述的原子力显微镜原位测试薄膜样品的制样装置，其特征在于，所述黏附层的厚度为6
‑
30nm；所述导电层的厚度为30
‑
200nm。5.根据权利要求3所述的原子力显微镜原位测试薄膜样品的制样装置，其特征在于，所述黏附层为铬...

【专利技术属性】
技术研发人员：张凤元，刘凯鑫，黄博远，李江宇，
申请(专利权)人：南方科技大学，
类型：新型
国别省市：