System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种纳米级玻璃针尖及其制备方法技术_技高网
当前位置: 首页 > 专利查询>季华实验室专利>正文

一种纳米级玻璃针尖及其制备方法技术

技术编号:40712896 阅读:3 留言:0更新日期:2024-03-22 11:15
本申请属于检测仪器技术领域,公开了一种纳米级玻璃针尖及其制备方法,纳米级玻璃针尖包括:类三棱柱状的玻璃主体,所述玻璃主体的其中一个顶角为针尖角,所述针尖角的圆角直径在50nm以下,所述针尖角的三个邻接面均从内到外依次覆盖有内金属膜和外金属膜,所述内金属膜对所述玻璃主体的附着力以及所述外金属膜对所述内金属膜的附着力均大于所述外金属膜对所述玻璃主体的附着力;从而能够提高检测精度并降低金属膜脱落概率。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及检测仪器,具体而言,涉及一种纳米级玻璃针尖及其制备方法


技术介绍

1、在近场超分辨单分子节光电显微镜中,针尖作为金属-分子-金属连结中的一部分,需要具备导电性、透光性等性质,从而同步实现近场增强拉曼检测及电学检测。

2、现有技术中,近场超分辨单分子节光电显微镜多使用纯金属制备的针尖,外部照明会产生较强的远场背景噪声和样品光漂白,从而限制超分辨单分子节光电显微镜的检测精度。

3、为此,有人提出通过对玻璃针尖特定位置蒸镀不同材料的金属膜,从而调控光子自旋耦合体系,改变分子振动的拉曼信号。然而,这种针尖在制备时难以保证针尖处于洁净条件,导致针尖在蒸镀过程中产生较大金属颗粒(直径>20nm),影响针尖处金属层表面粗糙度,限制显微镜的光学及电学测量精度;而且当针尖直径缩小至50nm以下时,金属膜容易脱落。


技术实现思路

1、本申请的目的在于提供一种纳米级玻璃针尖及其制备方法,能够提高检测精度并降低金属膜脱落概率。

2、第一方面,本申请提供了一种纳米级玻璃针尖,包括类三棱柱状的玻璃主体,所述玻璃主体的其中一个顶角为针尖角,所述针尖角的圆角直径在50nm以下,所述针尖角的三个邻接面均从内到外依次覆盖有内金属膜和外金属膜,所述内金属膜对所述玻璃主体的附着力以及所述外金属膜对所述内金属膜的附着力均大于所述外金属膜对所述玻璃主体的附着力。

3、由于纳米级玻璃针尖的主体是玻璃,与纯金属针尖相比,可以降低远场背景噪声和光漂白,提升显微镜检测精度;由于针尖角的圆角直径在50nm以下,在使用时可以稳定形成金属-分子-金属连结;由于在外金属膜与玻璃主体之间设置内金属膜,可以提高外金属膜与玻璃主体之间的粘结强度,从而降低金属膜脱落概率。

4、优选地,所述内金属膜的材料为al、fe、cu、cr或ti;所述外金属膜的材料为au、ag或cu。

5、可以有效提高外金属膜与玻璃主体之间的粘结强度,从而降低金属膜脱落概率。

6、优选地,所述内金属膜的厚度为1nm-5nm;所述外金属膜的厚度为15nm-35nm。

7、优选地,所述内金属膜的材料为cr,所述外金属膜的材料为au,所述内金属膜的厚度为2nm,所述外金属膜的厚度为20nm。

8、第二方面,本申请提供了一种纳米级玻璃针尖制备方法,用于制备前文所述的纳米级玻璃针尖,包括步骤:

9、a1.清洗玻璃片;

10、a2.对清洗后的玻璃片进行切割得到具有针尖角的玻璃主体;

11、a3.依次对所述玻璃主体的所述针尖角的三个邻接面进行内金属膜和外金属膜的蒸镀,得到纳米级玻璃针尖;

12、a4.利用扫描电子显微镜检测所述纳米级玻璃针尖的针尖角的形貌,以筛选出合格的纳米级玻璃针尖。

13、优选地,步骤a1包括:

14、a101.利用无尘布和无水乙醇对所述玻璃片两面进行擦拭;

15、a102.把擦拭后的所述玻璃片放入洗洁精溶液中进行超声清洗并去除残留泡沫;

16、a103.把所述玻璃片放入纯水中进行超声清洗;

17、a104.依次使用四氢呋喃和异丙醇对所述玻璃片进行清洗;

18、a105.烘干所述玻璃片。

19、通过上述清洗过程,可以保证玻璃片的洁净,从而避免在后续蒸镀过程中产生大金属颗粒(直径>20nm)而影响针尖角处的金属层表面粗糙度,提高显微镜的光学及电学测量精度。

20、优选地,步骤a102包括:

21、把所述玻璃片放入清洗架中,使玻璃片的两个表面露出在所述清洗架外;

22、把所述清洗架放入清洗容器内,并往所述清洗容器内加入洗洁精和纯水;

23、把所述清洗容器置于超声清洗设备中进行清洗;

24、去除残留泡沫。

25、优选地,步骤a2包括:

26、把所述玻璃片放置在一块第一载玻片上;

27、以一块第二载玻片的其中一条直边边沿作为切割标尺,用划线工具沿该切割标尺在所述玻璃片的上表面进行第一切割线刻画;所述第一切割线的第一端延伸至所述玻璃片的边沿,第二端位于所述玻璃片内部;

28、沿所述第一切割线折断所述玻璃片,得到两个半玻片;两个所述半玻片均具有由所述第一切割线的第二端自然延展形成的第一折断边缘线;

29、用划线工具沿所述切割标尺在所述半玻片进行第二切割线刻画;所述第二切割线的第一端延伸至所述半玻片的除所述第一折断边缘线外的边沿,第二端位于所述半玻片内部;

30、沿所述第二切割线折断所述半玻片,得到包含尖顶角的折断片;所述尖顶角由所述第一折断边缘线和由所述第二切割线的第二端自然延展形成的第二折断边缘线围成;

31、在所述折断片上离所述尖顶角的顶点为第一距离的位置,折断所述半玻片得到包含所述尖顶角的玻璃主体;

32、使用光学显微镜,根据所述尖顶角的形貌从所述玻璃主体中筛选出有效的玻璃主体,并以所述有效的玻璃主体的所述尖顶角处的位于上侧的顶角作为所述有效的玻璃主体的针尖角。

33、优选地,步骤a3包括:

34、使用耐高温胶带把所述玻璃主体粘贴在蒸镀台上;所述蒸镀台具有一个45°倾斜的斜面,所述玻璃主体的其中一面与所述斜面贴合且所述针尖角朝下并伸出所述斜面外;

35、把所述蒸镀台置于蒸镀机中,依次进行内金属膜和外金属膜的蒸镀。

36、优选地,步骤a4之后,还包括步骤:

37、a5.把合格的纳米级玻璃针尖放入针尖盛放架中,并把所述针尖盛放架置于真空干燥器中保存。

38、有益效果:本申请提供的纳米级玻璃针尖及其制备方法,由于纳米级玻璃针尖的主体是玻璃,与纯金属针尖相比,可以降低远场背景噪声和光漂白,提升显微镜检测精度;由于针尖角的圆角直径在50nm以下,在使用时可以稳定形成金属-分子-金属连结;由于在外金属膜与玻璃主体之间设置内金属膜,可以提高外金属膜与玻璃主体之间的粘结强度,从而降低金属膜脱落概率。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种纳米级玻璃针尖,其特征在于,包括类三棱柱状的玻璃主体(1),所述玻璃主体(1)的其中一个顶角为针尖角(101),所述针尖角(101)的圆角直径在50nm以下,所述针尖角(101)的三个邻接面均从内到外依次覆盖有内金属膜(2)和外金属膜(3),所述内金属膜(2)对所述玻璃主体(1)的附着力以及所述外金属膜(3)对所述内金属膜(2)的附着力均大于所述外金属膜(3)对所述玻璃主体(1)的附着力。

2.根据权利要求1所述的纳米级玻璃针尖,其特征在于,所述内金属膜(2)的材料为Al、Fe、Cu、Cr或Ti;所述外金属膜(3)的材料为Au、Ag或Cu。

3.根据权利要求2所述的纳米级玻璃针尖,其特征在于,所述内金属膜(2)的厚度为1nm-5nm;所述外金属膜(3)的厚度为15nm-35nm。

4.根据权利要求3所述的纳米级玻璃针尖,其特征在于,所述内金属膜(2)的材料为Cr,所述外金属膜(3)的材料为Au,所述内金属膜(2)的厚度为2nm,所述外金属膜(3)的厚度为20nm。

5.一种纳米级玻璃针尖制备方法,其特征在于,用于制备权利要求1-4任一项所述的纳米级玻璃针尖,包括步骤:

6.根据权利要求5所述的纳米级玻璃针尖制备方法,其特征在于,步骤A1包括:

7.根据权利要求6所述的纳米级玻璃针尖制备方法,其特征在于,步骤A102包括:

8.根据权利要求6所述的纳米级玻璃针尖制备方法,其特征在于,步骤A2包括:

9.根据权利要求5所述的纳米级玻璃针尖制备方法,其特征在于,步骤A3包括:

10.根据权利要求5所述的纳米级玻璃针尖制备方法,其特征在于, 步骤A4之后,还包括步骤:

...

【技术特征摘要】

1.一种纳米级玻璃针尖,其特征在于,包括类三棱柱状的玻璃主体(1),所述玻璃主体(1)的其中一个顶角为针尖角(101),所述针尖角(101)的圆角直径在50nm以下,所述针尖角(101)的三个邻接面均从内到外依次覆盖有内金属膜(2)和外金属膜(3),所述内金属膜(2)对所述玻璃主体(1)的附着力以及所述外金属膜(3)对所述内金属膜(2)的附着力均大于所述外金属膜(3)对所述玻璃主体(1)的附着力。

2.根据权利要求1所述的纳米级玻璃针尖,其特征在于,所述内金属膜(2)的材料为al、fe、cu、cr或ti;所述外金属膜(3)的材料为au、ag或cu。

3.根据权利要求2所述的纳米级玻璃针尖,其特征在于,所述内金属膜(2)的厚度为1nm-5nm;所述外金属膜(3)的厚度为15nm-35nm。

4.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员:郑智文毕海黄伟华狄子翔
申请(专利权)人:季华实验室
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1