一种电子显微镜样品盒制造技术

本发明专利技术公开了一种电子显微镜样品盒，包括：一第一基板、一第二基板、一个或一个以上的光电元件、及一金属黏着层。该第一基板具有一第一表面、一第二表面、一第一凹槽、及一个或一个以上的第一导孔，该第一导孔贯穿第一基板。该第二基板具有一第三表面、一第四表面、及一第二凹槽。该光电元件设置于第一基板与第二基板之间。另外，该金属黏着层，设置于该第一基板与该第二基板之间以形成一空间，使样品置于其中。此外，本发明专利技术更包括一个或一个以上的栓塞，可密封第一导孔，使本发明专利技术的样品盒密封并以电子显微镜实时观测。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术关于一种具有导孔的电子显微镜样品盒，尤指一种更具有光电元件的电子显微镜样品盒。
技术介绍
已知技术中，在操作电子显微镜观察样品时，其电子显微镜内的真空环境，对于样品观测的分辨率及正确度来说相当重要。故已知电子显微镜多半观察固态物体结构，或观察如生物组织或病毒脱水处理后的样品，因而局限了样品的选择性，也无法观察样品的动态状态，更无法观察样品受到外界刺激后的反应。在此受限的情况下，电子显微镜所能应用的范围显然同样受限。为解决此状况，先前研究者专利技术一种可观察存放于气体或液体的样品的电子显微镜样品装置。该电子显微镜 样品装置，将该样品容置于一样品盒中，并以密封胶或高分子密封胶进行密封。然而，该密封胶及高分子密封胶易使样品的水分蒸散，而使电子显微镜的真空度降低，进而影响样品的分辨率及观察效率。为解决以上的问题，目前更开发一种电子显微镜样品盒，此样品盒除了具有一样品容室之外，另设一气室，通过平衡容室及气室间的气压，以解决样品的气体或液体由容室溢散的缺点。然而，其气室中用以平衡压力所填充的惰性气体，却可能影响样品观察的分辨率，此外，此样品盒的组成较为繁复，故亦可能增加其制作成本。更甚者，已知的电子显微镜样品装置，于密封后即无法再度开启，且于密封空间的氧气有限情况下，组织或细胞活体样品的观察显然因受到限制，而无法长时间观察该样品的动态变化，更无法进一步观察样品受光、电刺激后的动态变化。有鉴于此，开发一种具有高密封度，且可重复开启，并可施加环境刺激(如光、电)的电子显微镜样品盒，有助于长时间的以电子显微镜观测存放于气体或液体的样品的动态变化，亦可增加其样品的观测条件。
技术实现思路
本专利技术的主要目的是提供一种具有导孔、及栓塞的电子显微镜样品盒，能使该样品盒重复开启，以通入样品所需的气体或液体，以延长样品动态观测的时间。本专利技术的另一目的是提供一种具有光电元件的电子显微镜样品盒，能观测样品受光、电刺激后的动态反应。为达成上述目的，本专利技术提供一种电子显微镜样品盒，包括一第一基板，其具有一第一表面、一第二表面、一第一凹槽、及一个或一个以上的第一导孔，其中第一凹槽设置于第二表面，而第一表面上设有一第一薄膜，其对应于第一凹槽，且一个或一个以上的第一导孔设置于第一凹槽的外围，并贯穿第一基板；一第二基板，其具有一第三表面、一第四表面、及一第二凹槽，其中第二凹槽设置于第四表面，而第三表面上设有一第二薄膜，其对应于第二凹槽；一个或一个以上的光电元件，其具有一个或一个以上的作用端，而其光电元件设置于第一基板及第二基板之间；以及一金属黏着层，其设置于第一基板与第二基板之间；其中第一基板、第二基板、及金属黏着层间形成一空间，以容置一存放于气体或液体的样品，且其光电元件的作用端设于该空间。本专利技术的适用样品基本上，只要样品符合电子显微镜观察的要求者，并无特别限制，较佳可为化学原子、分子、化合物、混合物，或生物领域的组织、细胞、酵素、神经细胞、光感细胞、干细胞等。而本专利技术的光电元件的作用端可通过发出光的刺激，而进一步观察样品对光的反应、样品的光学特性；此外，本专利技术光电元件的作用端可与样品接触而发出电的刺激，以进一步观察样品对电的反应；另外，本专利技术亦可同步的对样品进行光与电的刺激，以同步观测样品对光与电刺激的反应。上述的第一导孔较佳可贯穿第一薄膜，并穿透该第一基板，以使第一基板、第二基板、及金属黏着层所形成的空间与外界连通，可使样品由其第一导孔置入样品盒的空间中，亦可使气体或液体由其第一导孔导入其中。上述的第一凹槽及第二凹槽较佳由黄光微影制作方法，再加上湿式蚀刻制作方法、干式蚀刻制作方法、或深式离子蚀刻技术(Deep reactive-ion etching)形成其 凹槽的结构。其中，第一凹槽及第二凹槽的形体无特别限制，可以为规则或不规则的形体，亦可为一圆柱体、一锥体、一正方体、或一长方体，而较佳情况下，第一凹槽及第二凹槽可各自独立为一圆柱体、一锥体、一正方体、或一长方体。而第一基板的第二表面上具有一个或一个以上的第三凹槽，或第二基板的第四表面上具有一个或一个以上的第四凹槽，其第三凹槽及第四凹槽用以容置一个或一个以上的光电元件，并且使光电元件的作用端与该空间接触，进而由作用端释放光、电信号而刺激样品。而其中，第三凹槽及第四凹槽的设置方法，可于第一基板、第二基板、或第一基板及第二基板上，以黄光微影制作方法，再加上湿式蚀刻制作方法、干式蚀刻制作方法、或深式离子蚀刻技术(Deep reactive-ion etching),较佳为黄光微影制作方法,再加上湿式蚀刻制作方法。其中，第三凹槽、第四凹槽的位置，在不影响通孔、及正常的电子显微镜观察的情况下，并无特别限制，较佳位于第一基板、第二基板的对角线位置。此外，本专利技术的光电元件可各自独立为光转电元件、电转光元件、光元件、或电元件的光电元件，较佳是各自独立为光纤、或电极，其中，光纤可为渐变光纤、多膜突变光纤、单膜光纤、多膜光纤、光子晶体光纤等。而本专利技术的光电元件可以O型环、密封胶、高分子密封胶、或焊料等，固定并密封于第三凹槽、第四凹槽中，较佳为焊料。上述的金属黏着层可设置于第二表面与第四表面之间、或第二表面与第二薄膜之间，以形成不同体积及形状的样品盒内部空间，以应不同体积的样品以及不同分辨率的观察需求而有所调整。其中该空间的体积为O. 01至100立方毫米，较佳为O. 05至50立方毫米，更佳为O. I至10立方毫米，而该空间的高度为10微米至1000微米之间，较佳为20至700之间，而更佳为30至550之间。如前述的金属黏着层，其材料包含一金属材料，而此金属材料选自钛、锡、铬、镍、锌、金、铟、铋、铜、银、钛钨合金、或其组合所组成的群组，较佳为锡、镍、锌、金、铟，更佳为锡、金。然而，于此金属黏着层中，其组成更可包含一接着层、一冶金层与一焊锡层，其中接着层为钛、钛钨合金、或铬；冶金层为镍、铜、或金。其中，本专利技术所适用的金属黏着层的金属材料具有防水性佳、密封度佳且不具生物排斥性的优点，然而却需于高温下才具有黏合的特性，因此于上、下基板黏合时，可能会导致样品盒内的样品变质的风险。故操作方法上，较佳先于70°C以上的高温下，以金属黏着层进行第一基板及第二基板的黏合后，再将样品置入样品盒中。而前述的第二基板可更包括一个或一个以上的第二导孔，其中第二导孔较佳设置于第二凹槽的外围，并贯穿该第二基板，以使其第一基板、第二基板、及金属黏着层所形成的空间与外界连通，而使样品由该第二导孔置入该空间，亦可使气体或液体由第二导孔导入其中。其中，前述的第一导孔的孔径为10至1000微米，较佳为50至700微米，更佳为100-500微米；而第二导孔的孔径则为10至1000微米，较佳为50至700微米，更佳为 100-500微米，其中，个别导孔的孔径大小可依照观察需求而不全相同，在不妨碍电子显微镜操作或观察的情况下，可自行调整。制作方法上，第一导孔及第二导孔较佳以深式离子蚀刻技术(Deep reactive-ion etching)或雷射钻孔技术制成。基本上,其导孔的作用是用以置入存放于气体或液体的样品，且亦可导入样品所需的气体或液体，如氧气、氮气、缓冲液、培养液等，以延长样品动态观测的时间。如以细胞样品来说，该导孔可导入该细胞本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电子显微镜样品盒，包括：一第一基板，其具有一第一表面、一第二表面、一第一凹槽、及一个或一个以上的第一导孔，其中该第一凹槽设置于该第二表面，而该第一表面上设有一第一薄膜，其对应于该第一凹槽，且该一个或一个以上的第一导孔设置于该第一凹槽的外围，并贯穿该第一基板；一第二基板，其具有一第三表面、一第四表面、及一第二凹槽，其中该第二凹槽设置于该第四表面，而该第三表面上设有一第二薄膜，其对应于该第二凹槽；一金属黏着层，设置于该第一基板与该第二基板之间；以及一个或一个以上的光电元件，其具有一个或一个以上的作用端，而该光电元件设置于该第一基板及该第二基板之间；其中该第一基板、该第二基板、及该金属黏着层之间形成一空间，且该光电元件的该作用端设于该空间。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：陈智，杜经宁，
申请(专利权)人：财团法人交大思源基金会，
类型：发明
国别省市：