CN105140307B - 一种纳米材料透射电镜原位光电测试芯片、芯片制备方法及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种纳米材料透射电镜原位光电测试芯片、芯片制备方法及其应用，属于纳米材料性能原位测试技术领域。本发明的芯片包括硅基片、绝缘层、金属电极、薄膜窗口和发光二极管，在硅基片两面都长有绝缘层；在芯片正面绝缘层上长有金属电极，可以与样品进行电学连接；在芯片中央有薄膜窗口，在薄膜窗口区域开有透电子束槽或透电子束孔，在薄膜窗口前的一对金属电极上焊接有发光二极管。本发明可以同时对样品进行可控光照并施加电学作用或接收样品的电信号，从而实现在原子尺度分辨率下对透射电镜样品进行光电原位测量。
Description
技术领域
本发明涉及纳米材料性能原位测试技术领域，更具体地说，涉及一种纳米材料透射电镜原位光电测试芯片、芯片制备方法及其应用。
背景技术
光电材料是目前受到关注最多的功能材料之一，其应用涉及新能源、照明、通讯、环保、医疗等各个方面。透射电子显微镜(Transmission Electron Microscope,TEM)是一种强大的现代材料表征手段，用于分析光学显微镜下无法看清的小于0.2um的细微结构。如今的透射电镜能够达到亚埃级分辨率，是分析纳米材料的有力手段。纳米材料在电学、热学、力学等领域都有奇特的效应，随着微机电系统(Micro Electromechanical System,MEMS)和纳机电系统(Nano Electromechanical System)的发展，从纳米尺度揭示材料的结构和在以上领域中各种效应的关系，在微纳层面观察光电材料的工作行为和失效机制，成为了迫切需要解决的问题。
在借助透射电镜得到材料结构信息的同时检测该结构对应的电学、光学、热学、力学等性质，属于透射电镜原位观察。目前实现透射电镜原位观察的工具主要有环境透射电镜(ETEM)、透射电镜原位样品杆、原位MEMS芯片等。得益于MEMS技术的发展，现有原位MEMS芯片上可以集成越来越多的物理、化学功能，而且芯片小体积、通电即可工作的特点与进行透射电镜原位测试的要求符合得很好。但现有原位MEMS芯片在应用上仍有其局限性，其中一个比较突出的即其无法进行光电原位测试，满足不了光电材料实际工作状态和行为的纳米尺度表征的需求。而该局限在很大程度上限制了原位MEMS芯片的应用，且目前并没有很好地解决方案。
发明内容
1.发明要解决的技术问题
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供了一种纳米材料透射电镜原位光电测试芯片、芯片制备方法及其应用；采用本发明的原位光电测试芯片，可以对样品施加可控光照，从而实现原子尺度分辨下对包括金属、低维材料、异质结界面和块体样品在内的多种样品的透射电镜光电原位测试。
2.技术方案
为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：
本发明的一种纳米材料透射电镜原位光电测试芯片，包括硅基片、绝缘层、发光二极管、金属电极和薄膜窗口，所述的硅基片两面均设置有绝缘层，且硅基片正面开设有由绝缘层构成的薄膜窗口，薄膜窗口中开有透电子束槽或透电子束孔；所述的金属电极也设置于硅基片正面的绝缘层上，发光二极管则固定于金属电极上。
更进一步地，所述的发光二极管位于薄膜窗口的一侧，该发光二极管通过焊接固定于硅基片正面的一对金属电极上。
更进一步地，所述的发光二极管为侧面发光式二极管。
更进一步地，所述的金属电极位于薄膜窗口上的部分沿透电子束槽或透电子束孔的一侧或两侧分布，所述的透电子束槽的宽度为5-20μm，所述的透电子束孔的直径为5-20μm。
更进一步地，所述金属电极的厚度为50-200nm，该厚度范围适中，金属电极不会因过厚导致加工时间、靶材耗费和成本上升，也不会因过薄而影响金属电极的电导率。
更进一步地，所述的绝缘层包括在硅基片上生长的生长的氮化硅层，或在硅基片上二氧化硅层和在二氧化硅层上生长的氮化硅层，由于二氧化硅层过厚会导致加工时间和成本增加，过薄则影响对氮化硅的应力调控和支撑能力及刻蚀过程中的保护作用。氮化硅层过厚会导致加工时间和成本增加，过薄则影响对样品的支撑效果和在刻蚀过程中所起的保护作用，故所述的二氧化硅层的厚度为200-1000nm，氮化硅层的厚度为5-200nm。
本发明的一种纳米材料透射电镜原位光电测试芯片的制备方法，其步骤为：
步骤一、准备单晶硅基片或两面带有二氧化硅层的硅基片，在硅基片两面生长氮化硅层；
步骤二、利用光刻工艺，将电极图案从光刻掩膜版转移到步骤一所得硅基片正面；
步骤三、利用电子束蒸发，在步骤二所得硅基片正面制作出金属电极；
步骤四、利用光刻工艺和反应离子刻蚀工艺，在步骤三所得硅基片背面的绝缘层上刻蚀出一方形窗口，该方形窗口位于硅基片的中轴线上；
步骤五、利用光刻工艺和反应离子刻蚀工艺，在步骤四所得硅基片正面的绝缘层上刻蚀出透电子束槽或透电子束孔；
步骤六、将步骤五所得硅基片放入氢氧化钾溶液中进行湿法刻蚀，直至刻蚀到硅基片正面的绝缘层从而留下薄膜窗口，取出硅基片清洗；
步骤七、将步骤六所得硅基片分成独立芯片，并通过回流焊的方式焊上发光二极管。
更进一步地，步骤七焊接发光二极管的过程中要求回流焊设备的对准精度<5μm，焊后精度<10μm，最小可操作器件的尺寸不大于0.2mm，可操作衬底的尺寸不大于3mm。
本发明的一种纳米材料透射电镜原位光电测试芯片的应用，使用显微操作器放置样品或利用聚焦离子束系统加工并放置样品于光电测试芯片上，使样品与芯片上的金属电极相连，并位于薄膜窗口区域的透电子束槽或透电子束孔上，将载有样品的光电测试芯片装入样品杆中送入透射电镜进行观察，对样品进行可控光照并施加电学作用或接收样品所产生的电信号，对样品进行原子尺度分辨下的光电原位测试。
3.有益效果
采用本发明提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下显著效果：
(1)本发明的一种纳米材料透射电镜原位光电测试芯片，在样品放置区域前焊接有微型侧面发光式二极管(LED)，对LED供电即可将其点亮从而对样品进行光照，通过调整提供给LED的电流大小即可调整LED的发光强度从而改变照射到样品上的光强，更换不同发光波段的LED即可对样品进行不同波段的光照，因此在原位光电测试芯片上实现了对样品进行可控光照；
(2)本发明的一种纳米材料透射电镜原位光电测试芯片，在透电子束区域附近提供了多个可供样品连接的金属电极，可对与电极连接的样品施加或接收电信号，配合在金属电极上焊接固定的发光二极管，可以同时对样品进行可控光照并施加电学作用或接收样品所产生的电信号，首次在原位光电测试芯片上满足了对样品进行原位光电测试的要求，能够用于金属、纳米线、纳米管、二维材料、异质结界面、块体样品等多种样品的原位光电测试；
(3)本发明的一种纳米材料透射电镜原位光电测试芯片，制作流程简单，适合大批量生产，单个芯片成本与现有芯片相比显著降低，且应用范围广泛，使用效果佳，便于推广。
附图说明
图1是本发明中原位光电测试芯片的正面结构示意图；
图2是图1中薄膜窗口部位的局部放大图；
图3是本发明中原位光电测试芯片的背面结构示意图。
示意图中的标号说明：
1、发光二极管；2、金属电极；3、薄膜窗口；4、透电子束区域；5、方形窗口。
具体实施方式
为进一步了解本发明的内容，结合附图和实施例对本发明作详细描述。
实施例1
参看图1、图2和图3，本实施例的一种纳米材料透射电镜原位光电测试芯片，包括硅基片、绝缘层、发光二极管(LED)1、金属电极2、薄膜窗口3和透电子束区域4。具体为：所述硅基片为长方形薄片，厚度为400μm，在硅基片两面都长有绝缘层，所述的绝缘层包括在硅基片上生长的二氧化硅层和在二氧化硅层上生长的氮化硅层，二氧化硅层的厚度为900nm，氮化硅层的厚度为200nm。在硅基片正面绝缘层上长有金属电极2，该金属电极2的厚度为150nm，金属电极2主要用于与透射电镜样品杆上的引线连接。在硅基片正面中央开设有由绝缘层构成的薄膜窗口3，该薄膜窗口3通过在背面对硅基片进行湿法刻蚀得到。
本实施例在薄膜窗口3的中央设有透电子束区域4，该透电子束区域4内可开设透电子束槽或透电子束孔，具体到本实施例薄膜窗口3的中央则开有大长宽比的透电子束槽，所述的金属电极2位于薄膜窗口3上的部分沿透电子束槽的两侧分布，该透电子束槽延伸到薄膜窗口3边缘，长度为300μm，宽度为10μm，用于透过电子束。
在硅基片正面薄膜窗口3前的一对金属电极2上焊接有发光二极管1，鉴于普通发光二极管多为上面发光，即发光面与LED所焊接的衬底平行，发光方向指向衬底上方。为给放置于原位芯片上表面的样品提供光照，焊接在金属电极2上的LED如果采用上面发光式LED显然无法满足要求。因此，本实施例的发光二极管1采用微型侧面发光式二极管，即发光面与发光二极管所焊接的衬底垂直，使得发光二极管1发出的光可以照射到放置在薄膜窗口3区域的样品上。
值得说明的是，传统的原位光电测试芯片仅将电极、发热薄膜或线圈等功能器件通过微加工方法制作在芯片表面，由于没有集成光学器件无法对样品施加光照，所以无法进行光电原位测试，满足不了光电材料实际工作状态和行为的纳米尺度表征的需求。本实施例通过将微型侧面发光式二极管(LED)焊接在带有电极的原位芯片上，对LED供电即可将其点亮从而对样品进行光照，通过调整提供给LED的电流大小即可调整LED的发光强度从而改变照射到样品上的光强，更换不同发光波段的LED即可对样品进行不同波段的光照。同时，配合透电子束区域附近提供的多个可供样品连接的金属电极，因此在原位光电测试芯片上实现了对样品进行可控光照，并可同时对连接于电极上的样品施加电学作用或测试样品产生的电信号，首次在原位光电测试芯片上满足了对样品进行原位光电测试的要求，能够用于金属、纳米线、纳米管、二维材料、异质结界面、块体样品等多种样品的原位光电测试。
本实施例制备纳米材料透射电镜原位光电测试芯片的过程为：
(1)准备两面带有二氧化硅层的Si(100)晶圆(即硅基片)，晶圆大小2寸，厚度400um，二氧化硅层厚度900nm。利用等离子体增强化学气相沉积法(PECVD)在晶圆两面生长厚度为200nm的氮化硅层，生长温度300℃，N2流量900sccm，SiH4流量25sccm。
(2)将步骤(1)制作出的晶圆放入马弗炉中500℃退火1h，随炉冷却。
(3)利用光刻工艺，在紫外光刻机的hard contact模式下曝光7s，将电极图案从光刻掩膜版转移到步骤(2)制作出的晶圆正面，然后在3038显影液中显影45s，所用光刻胶为AZ5214。
(4)利用电子束蒸发，在步骤(3)制作出的晶圆正面蒸镀一层厚度为5nm的Cr，再蒸镀一层厚度为100nm的Au，然后将晶圆正面朝上先后放入丙酮、异丙醇溶液中进行超声清洗，最后用去离子水清洗，去掉光刻胶，留下金属电极。
(5)利用光刻工艺，在紫外光刻机的hard contact模式下曝光7s，将方形窗口图案从光刻掩膜版转移到步骤(4)制作出的晶圆背面，然后在3038显影液中显影45s，所用光刻胶为AZ5214。
(6)利用反应离子刻蚀工艺(RIE)，在步骤(5)制作出的晶圆背面的氮化硅层和二氧化硅层上刻蚀出方形窗口，然后将晶圆背面朝上先后放入丙酮、异丙醇溶液中进行超声清洗，最后用去离子水清洗，去掉光刻胶。本实施例的方形窗口5位于晶圆的中轴线上，具体根据芯片所配套的透射电镜样品杆决定。由于硅湿法刻蚀存在刻蚀角度，方形窗口过小则刻蚀到一定深度即形成金字塔形凹坑而无法刻蚀到正面，窗口过大则会导致正面的薄膜窗口过大从而影响薄膜窗口的强度和稳定性。根据不同基片厚度，方形窗口大小以能刻蚀到基片正面并使得正面薄膜窗口不大于2mm*2mm来确定。
(7)利用光刻工艺，在紫外光刻机的hard contact模式下曝光7s，将透电子束槽图案从光刻掩膜版转移到步骤(6)制作出的晶圆正面，然后在3038显影液中显影45s，所用光刻胶为AZ5214。
(8)利用反应离子刻蚀工艺(RIE)，在步骤(7)制作出的晶圆正面的氮化硅层和二氧化硅层上刻蚀出透电子束槽，然后将晶圆正面朝上先后放入丙酮、异丙醇溶液中进行超声清洗，最后用去离子水清洗，去掉光刻胶。
(9)将步骤(8)制作出的晶圆背面朝上放入质量百分比浓度为20％氢氧化钾溶液中进行湿法刻蚀，刻蚀温度为80℃，刻蚀大约4.5h直至正面只留下薄膜窗口，取出晶圆清洗。
(10)将步骤(9)制作出的晶圆进行划片，分成独立芯片。
(11)将步骤(10)制作出的独立芯片通过回流焊的方式焊上微型侧面发光式二极管(LED)。值得说明的是，由于该发光二极管与原位芯片的体积较小且需要焊接到芯片所预留的特定电极上，因此对回流焊设备的对准精度有一定要求。本实施例焊接发光二极管的过程中回流焊设备的对准精度<5μm。此外，由于本实施例采用的微型侧面发光式二极管照射区域的光强分布不均匀，为使得照射光强较大处刚好位于样品放置位置，需要确保焊接后发光二极管在芯片上所处位置准确，因此要求焊接设备的焊后精度<10μm。同时，由于回流焊设备是将元器件焊接在衬底上，如果元器件或衬底过大或过小可能都会导致无法满足回流焊设备的工作要求。为满足在原位测试芯片上的安装需要，微型侧面发光式二极管典型尺寸不大于0.3mm*0.3mm*1mm，因此需要焊接设备最小可操作器件的尺寸小于0.2mm。本实施例中原位芯片的典型尺寸为3.8mm*3.5mm，因此需要焊接设备最小可操作衬底的尺寸不大于3mm。
本实施例制作纳米材料透射电镜原位光电测试芯片的流程简单，适合大批量生产，单个芯片成本与现有芯片相比显著降低，且应用范围广泛，可在实验室中使用显微操作器放置样品，也可利用聚焦离子束系统加工并放置样品，使得样品与芯片上的电极相连，并位于透电子束的窗口区域。将载有样品的芯片安装入可提供多路电学通道的样品杆中送入透射电镜进行观察，可以同时对样品进行可控光照并施加电学作用或接收样品所产生的电信号，从而实现原子尺度分辨下对样品的光电原位测试。
下面介绍利用聚焦离子束系统(FIB)制备和转移异质结界面样品及进行光电原位观察的具体过程：
(1)将生长好的带有异质结结构的衬底、半分载网和本实施例制备的芯片放入聚焦离子束系统腔体中，用聚焦的离子束在衬底上切出一个尺寸大约为20μm×10μm×3μm的异质结界面样品雏形。
(2)利用FIB中的微操作手针尖与样品雏形通过沉积一定厚度的铂进行连接，提起样品雏形并将其转移到半分载网上，通过沉积一定厚度的铂将样品雏形与半分载网连接，再使用聚焦离子束对微操作手针尖与样品雏形进行脱焊。在半分载网上对样品雏形进行聚焦离子束减薄，得到带有薄区的异质结界面样品。
(3)将微操作手针尖与完成减薄的样品通过沉积一定厚度的铂进行连接，再使用聚焦离子束将样品从半分载网上脱焊，通过微操作手将样品转移到原位光电测试芯片的透电子束槽位置并与需要的电极相接触，通过聚焦离子束对样品与微操作手针尖进行脱焊。在样品与电极接触位置沉积一定厚度的铂进行焊接，既能固定样品，又能保证样品和电极间有良好的电学连接。
(4)从FIB系统中将载有样品的芯片取出，装入透射电镜样品杆，放入透射电镜。
(5)将透射电镜样品杆与双通道源测量单元连接，使用源测量单元的一个通道对发光二极管提供一定的电流使其发光从而对样品进行光照，调整所提供的电流的大小来调整发光二极管的发光强度，从而改变样品区域的光照强度。使用另一个通道接收并记录样品在不同光照条件下所产生的电信号。同时通过透射电镜观察光照下样品所发生的各类变化，完成对样品的原位光电测试。
实施例2
本实施例的一种纳米材料透射电镜原位光电测试芯片及其制备方法，基本同实施例1，其不同之处在于：本实施例中硅基片厚度为100μm，金属电极位于薄膜窗口上的部分沿透电子束槽的一侧分布，透电子束槽的长度为300μm，宽度为10μm。金属电极的厚度为50nm，绝缘层中二氧化硅层的厚度为200nm，氮化硅层的厚度为5nm。
本实施例应用原位光电测试芯片在实验室中使用显微操作器转移纳米线样品的过程如下：
(1)在光学显微镜下用微操作手针尖挑起长度约为20μm的纳米线样品。由于微操作手为玻璃材质，挑起样品后通过与样品间的范德华力可以使样品稳定附着在微操作手针尖上。
(2)移动微操作手针尖至芯片透电子束槽上方，使微操作手针尖与透电子束槽对齐。
(3)沿透电子束槽方向移动微操作手针尖至两侧有电极的位置，由于微操作手针尖处直径仅为几微米，小于透电子束槽10μm的宽度，所以可以降低微操作手针尖的高度使得针尖从透电子束槽中穿过。
(4)附着在微操作手针尖上的纳米线样品由于长度大于透电子束槽宽度将被透电子束槽所阻挡，从而留在芯片的电极上，通过范德华力与芯片连接。
(5)将载有样品的芯片装入样品杆，放入透射电镜。
(6)将透射电镜样品杆与双通道源测量单元连接，使用源测量单元的一个通道对发光二极管提供一定的电流使其发光从而对样品进行光照，调整所提供的电流的大小来调整发光二极管的发光强度，从而改变样品区域的光照强度。使用另一个通道接收并记录样品在不同光照条件下所产生的电信号。同时通过透射电镜观察光照下样品所发生的各类变化，完成对样品的原位光电测试。
实施例3
本实施例的一种纳米材料透射电镜原位光电测试芯片、芯片制备方法及其应用，基本同实施例1，其不同之处在于：本实施例中硅基片厚度为200μm，金属电极位于薄膜窗口上的部分沿一列透电子束孔的两侧分布，透电子束孔沿直线排列，相邻透电子束孔之间距离为10μm，总数为4个，每个透电子束孔的直径为20μm。金属电极的厚度为200nm，绝缘层为氮化硅层，氮化硅层的厚度为150nm。
实施例4
本实施例的一种纳米材料透射电镜原位光电测试芯片、芯片制备方法及其应用，基本同实施例1，其不同之处在于：本实施例中硅基片厚度为200μm，金属电极位于薄膜窗口上的部分沿透电子束槽的一侧分布，透电子束槽的长度为100μm，宽度为5μm。绝缘层中二氧化硅层的厚度为1000nm，氮化硅层的厚度为150nm。
实施例5
本实施例的一种纳米材料透射电镜原位光电测试芯片、芯片制备方法及其应用，基本同实施例1，其不同之处在于：本实施例中硅基片厚度为300μm，金属电极位于薄膜窗口上的部分沿透电子束槽的一侧分布，透电子束槽的长度为400μm，宽度为20μm。金属电极的厚度为150nm，绝缘层中二氧化硅层的厚度为800nm，氮化硅层的厚度为120nm。
实施例6
本实施例的一种纳米材料透射电镜原位光电测试芯片、芯片制备方法及其应用，基本同实施例1，其不同之处在于：本实施例中金属电极位于薄膜窗口上的部分沿一列透电子束孔的一侧分布，透电子束孔沿直线排列，相邻透电子束孔之间距离为9μm，总数为8个，每个透电子束孔的直径为5μm，绝缘层为氮化硅层，氮化硅层的厚度为20nm。
实施例7
本实施例的一种纳米材料透射电镜原位光电测试芯片、芯片制备方法及其应用，基本同实施例1，其不同之处在于：本实施例中金属电极位于薄膜窗口上的部分沿一列透电子束孔的一侧分布，透电子束孔沿直线排列，相邻透电子束孔之间距离为10μm，总数为6个，每个透电子束孔的直径为10μm。
以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种纳米材料透射电镜原位光电测试芯片，包括硅基片、绝缘层和金属电极(2)，其特征在于：还包括发光二极管(1)和薄膜窗口(3)，所述的硅基片两面均设置有绝缘层，且硅基片正面开设有由绝缘层构成的薄膜窗口(3)，薄膜窗口(3)中开有透电子束槽或透电子束孔；所述的金属电极(2)也设置于硅基片正面的绝缘层上，发光二极管(1)则固定于金属电极(2)上；所述的发光二极管(1)为侧面发光式二极管。
2.根据权利要求1所述的一种纳米材料透射电镜原位光电测试芯片，其特征在于：所述的发光二极管(1)位于薄膜窗口(3)的一侧，该发光二极管(1)通过焊接固定于硅基片正面的一对金属电极(2)上。
3.根据权利要求2所述的一种纳米材料透射电镜原位光电测试芯片，其特征在于：金属电极(2)位于薄膜窗口(3)上的部分沿透电子束槽或透电子束孔的一侧或两侧分布，所述的透电子束槽的宽度为5-20μm，所述的透电子束孔的直径为5-20μm。
4.根据权利要求3所述的一种纳米材料透射电镜原位光电测试芯片，其特征在于：所述金属电极(2)的厚度为50-200nm。
5.根据权利要求4所述的一种纳米材料透射电镜原位光电测试芯片，其特征在于：所述的绝缘层包括在硅基片上生长的氮化硅层，或在硅基片上生长的二氧化硅层和在二氧化硅层上生长的氮化硅层，二氧化硅层的厚度为200-1000nm，氮化硅层的厚度为5-200nm。
6.一种如权利要求1～5任一项所述的纳米材料透射电镜原位光电测试芯片的制备方法，其步骤为：
步骤一、准备单晶硅基片或两面带有二氧化硅层的硅基片，在硅基片两面生长氮化硅层；
步骤二、利用光刻工艺，将电极图案从光刻掩膜版转移到步骤一所得硅基片正面；
步骤三、利用电子束蒸发，在步骤二所得硅基片正面制作出金属电极(2)；
步骤四、利用光刻工艺和反应离子刻蚀工艺，在步骤三所得硅基片背面的绝缘层上刻蚀出一方形窗口(5)，该方形窗口(5)位于硅基片的中轴线上；
步骤五、利用光刻工艺和反应离子刻蚀工艺，在步骤四所得硅基片正面的绝缘层上刻蚀出透电子束槽或透电子束孔；
步骤六、将步骤五所得硅基片放入氢氧化钾溶液中进行湿法刻蚀，直至刻蚀到硅基片正面的绝缘层从而留下薄膜窗口(3)，取出硅基片清洗；
步骤七、将步骤六所得硅基片分成独立芯片，并通过回流焊的方式焊上侧面发光式二极管。
7.根据权利要求6所述的一种纳米材料透射电镜原位光电测试芯片的制备方法，其特征在于：步骤七焊接发光二极管(1)的过程中要求回流焊设备的对准精度<5μm，焊后精度<10μm，最小可操作器件的尺寸不大于0.2mm，可操作衬底的尺寸不大于3mm。
8.一种纳米材料透射电镜原位光电测试芯片的应用，其特征在于：使用显微操作器放置样品或利用聚焦离子束系统加工并放置样品于光电测试芯片上，使样品与芯片上的金属电极(2)相连，并位于薄膜窗口(3)区域的透电子束槽或透电子束孔上，将载有样品的光电测试芯片装入样品杆中送入透射电镜进行观察，对样品进行可控光照并施加电学作用或接收样品所产生的电信号，对样品进行原子尺度分辨下的光电原位测试，所述的可控光照是通过设置在芯片上的侧面发光式二极管实现的。
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