CN106093472A - 一种适用于扫描探针显微镜的抗变质防短路覆膜样品 - Google Patents
一种适用于扫描探针显微镜的抗变质防短路覆膜样品 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106093472A CN106093472A CN201610623210.5A CN201610623210A CN106093472A CN 106093472 A CN106093472 A CN 106093472A CN 201610623210 A CN201610623210 A CN 201610623210A CN 106093472 A CN106093472 A CN 106093472A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- sample
- film
- short circuit
- solid inert
- scanning probe
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000000523 sample Substances 0.000 title claims abstract description 76
- 238000004621 scanning probe microscopy Methods 0.000 title claims abstract description 19
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 title claims abstract description 14
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims abstract description 33
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 30
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 11
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 11
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 10
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 6
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 claims description 6
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical group [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000010931 gold Substances 0.000 claims description 6
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical group [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N Alumina Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 4
- PQXKHYXIUOZZFA-UHFFFAOYSA-M lithium fluoride Chemical compound [Li+].[F-] PQXKHYXIUOZZFA-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 4
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 4
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 claims description 4
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 4
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- WUKWITHWXAAZEY-UHFFFAOYSA-L calcium difluoride Chemical compound [F-].[F-].[Ca+2] WUKWITHWXAAZEY-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 3
- 229910001634 calcium fluoride Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 3
- 229950000845 politef Drugs 0.000 claims description 3
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 claims description 3
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 235000008429 bread Nutrition 0.000 claims description 2
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims description 2
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 claims 1
- 239000004575 stone Substances 0.000 claims 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 abstract description 6
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 abstract description 5
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 abstract description 5
- 238000004647 photon scanning tunneling microscopy Methods 0.000 abstract description 5
- 238000009413 insulation Methods 0.000 abstract 1
- 238000002465 magnetic force microscopy Methods 0.000 abstract 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 description 3
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004630 atomic force microscopy Methods 0.000 description 1
- 210000000170 cell membrane Anatomy 0.000 description 1
- 238000005253 cladding Methods 0.000 description 1
- -1 etc. Substances 0.000 description 1
- 238000003682 fluorination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- VDGJOQCBCPGFFD-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-) silicon(4+) titanium(4+) Chemical compound [Si+4].[O-2].[O-2].[Ti+4] VDGJOQCBCPGFFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01Q—SCANNING-PROBE TECHNIQUES OR APPARATUS; APPLICATIONS OF SCANNING-PROBE TECHNIQUES, e.g. SCANNING PROBE MICROSCOPY [SPM]
- G01Q60/00—Particular types of SPM [Scanning Probe Microscopy] or microscopes; Essential components thereof
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01Q—SCANNING-PROBE TECHNIQUES OR APPARATUS; APPLICATIONS OF SCANNING-PROBE TECHNIQUES, e.g. SCANNING PROBE MICROSCOPY [SPM]
- G01Q60/00—Particular types of SPM [Scanning Probe Microscopy] or microscopes; Essential components thereof
- G01Q60/10—STM [Scanning Tunnelling Microscopy] or apparatus therefor, e.g. STM probes
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
Abstract
本发明公开了一种适用于扫描探针显微镜的抗变质防短路覆膜样品，包括导体样品，所述导体样品的表面包覆有纳米级厚度的致密固态惰性膜，该固态惰性膜可以是导体膜、也可以是绝缘的电介质膜，它们都可以被用来防止样品表面的无规氧化，有利于原子力显微镜、磁力显微镜、扫描隧道显微镜等扫描探针显微镜的测量；而绝缘的电介质膜更可以防止电流测试时的探针与样品间短路现象的发生，尤其适用于扫描隧道显微镜。本发明成本低廉且操作简单，室温大气环境SPM技术人员即可对覆膜样品进行直接测试。
Description
技术领域
本发明属于扫描探针显微镜的样品处理技术领域，具体涉及一种适用于扫描探针显微镜的抗变质防短路覆膜样品。
背景技术
扫描探针显微镜(SPM)以其当今最高的空间分辨率，在表面科技和纳米科技领域发挥出了不可替代的且至关重要的作用，但是也存在着一些的难题：
一方面，当被扫描成像的样品是在空气中容易氧化的、活性较强的材料时，表面容易发生无规则的氧化变质，影响室温大气等常规环境下的SPM成像，如原子力显微镜、磁力显微镜等。此时，只能在高真空环境下进行测试。但是真空设备的价格很贵、体积很大、占用很多实验室的宝贵空间、操作流程很多、需要专门的技术人员等都是很大的难题。阻碍了纳米科技的发展和普及。
另一方面，当用于测量电流的SPM，如扫描隧道显微镜(STM)或导电原子力显微镜(CAFM)时，导体样品易发生导体探针与导体样品间的短路，影响测量。
为了克服上述样品易变质、样品与导电探针间易短路的的难题，在项目批准号为：11304082的国家自然科学基金“超快速扫描隧道显微镜的改进与应用”的支持下，本专利提出了一种适用于扫描探针显微镜的抗变质防短路覆膜样品。
发明内容
本发明解决的技术问题是提供了一种适用于扫描探针显微镜的抗变质防短路覆膜样品。
本发明为解决上述技术问题采用如下技术方案，一种适用于扫描探针显微镜的抗变质防短路覆膜样品，包括导体样品，其特征在于：所述导体样品的表面包覆有纳米级厚度的致密固态惰性膜。
进一步优选，所述的固态惰性膜为固态惰性导电膜，该固态惰性导电膜的材质为黄金、铂金或石墨烯。
进一步优选，所述导体样品的待测试面包覆的固态惰性膜为固态惰性电介质膜，该固态惰性电介质膜的材质为氯化钠、三氧化二铝、氮化硅、二氧化硅或聚四氟乙烯；导体样品的其余部分包覆的固态惰性膜为固态惰性导电膜。
进一步优选，所述的导体样品为室温大气环境下易氧化的样品或惰性导体样品，其中室温大气环境下易氧化的样品为单晶铜、单晶硅、铁或钴，惰性导体样品为石墨或金。
进一步优选，当需要测量的导体样品为磁性样品时，在导体样品的表面包覆非磁性膜；当需要测量导体样品的光学特性时，在导体样品的表面包覆透光性膜。
进一步优选，所述的磁性样品为铁或钴，所述的非磁性膜的材质为二氧化硅或三氧化二铝，所述的透光性膜的材质为氟化钙或氟化锂。
本发明成本低廉且操作简单，室温大气环境SPM技术人员即可对覆膜样品进行直接测试。
附图说明
图1是实施例1制得的覆膜样品的结构示意图；
图2是实施例2制得的覆膜样品的结构示意图；
图3是实施例3制得的覆膜样品的结构示意图。
图中：1、易变质导体样品，2、固态惰性电介质膜，3、固态惰性导电膜。
具体实施方式
结合附图详细描述本发明的具体内容。工作原理是：惰性物质膜包括固态惰性电介质膜和固态惰性导电膜，在室温、大气环境下不易变质，同时可以保护内部的活性较强的导体样品表面不发生无规的氧化变质。
当导电样品上包覆固态电介质膜时，电介质膜可以作为扫描隧道显微镜的固态势垒，仍然能够进行STM测试，而且不必担心测试时针尖与样品发生短路。
实施例1
将易变质导体样品1的所有外表面在镀膜设备中镀0.5-10nm左右的固态惰性导电膜3，该易变质导体样品1为单晶铜或单晶硅，固态惰性导电膜3为金、铂或石墨烯，即得到覆膜样品。
实施例2
将易变质导体样品1的待测试的新鲜表面在镀膜设备中镀0.5-10nm左右的固态惰性电介质膜2，其中易变质导体样品1为单晶铜、单晶硅、铁或钴，等，固态惰性电介质膜2为氧化铝、聚四氟乙烯或氯化钠，然后取出即得到覆膜样品。
实施例3
在实施例2中，将得到的镀膜后的覆膜样品的非待测试面镀0.5-10nm左右厚度的固态惰性导电膜3，该固态惰性导电膜3为金、铂或石墨烯，便于连接电极。
实施例4
当需要测量的是磁性样品时，包括铁、钴，那么在样品的表面包覆非磁性膜，如二氧化硅、三氧化二铝；当需要测量样品的光学特性时，在样品表面包覆透光性膜，如氟化钙、氟化锂。
以上显示和描述了本发明的基本原理，主要特征和优点，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围。
Claims (6)
1.一种适用于扫描探针显微镜的抗变质防短路覆膜样品，包括导体样品，其特征在于：所述导体样品的表面包覆有纳米级厚度的致密固态惰性膜。
2.根据权利要求1所述的一种适用于扫描探针显微镜的抗变质防短路覆膜样品，其特征在于：所述的固态惰性膜为固态惰性导电膜，该固态惰性导电膜的材质为黄金、铂金或石墨烯。
3.根据权利要求1所述的一种适用于扫描探针显微镜的抗变质防短路覆膜样品，其特征在于：所述导体样品的待测试面包覆的固态惰性膜为固态惰性电介质膜，该固态惰性电介质膜的材质为氯化钠、三氧化二铝、氮化硅、二氧化硅或聚四氟乙烯，导体样品的其余部分包覆的固态惰性膜为固态惰性导电膜。
4.根据权利要求1所述的一种适用于扫描探针显微镜的抗变质防短路覆膜样品，其特征在于：所述的导体样品为室温大气环境下易氧化变质的样品或惰性导体样品，其中室温大气环境下易氧化的样品为单晶铜、单晶硅、铁或钴，惰性导体样品为石墨或金。
5.根据权利要求1至4中任意一项所述的一种适用于扫描探针显微镜的抗变质防短路覆膜样品，其特征在于：当需要测量的导体样品为磁性样品时，在导体样品的表面包覆非磁性膜；当需要测量导体样品的光学特性时，在导体样品的表面包覆透光性膜。
6.根据权利要求5所述的一种适用于扫描探针显微镜的抗变质防短路覆膜样品，其特征在于：所述的磁性样品为铁或钴，所述的非磁性膜的材质为二氧化硅或三氧化二铝，所述的透光性膜的材质为氟化钙或氟化锂。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201610623210.5A CN106093472A (zh) | 2016-08-02 | 2016-08-02 | 一种适用于扫描探针显微镜的抗变质防短路覆膜样品 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201610623210.5A CN106093472A (zh) | 2016-08-02 | 2016-08-02 | 一种适用于扫描探针显微镜的抗变质防短路覆膜样品 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN106093472A true CN106093472A (zh) | 2016-11-09 |
Family
ID=57479826
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201610623210.5A Pending CN106093472A (zh) | 2016-08-02 | 2016-08-02 | 一种适用于扫描探针显微镜的抗变质防短路覆膜样品 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN106093472A (zh) |
Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1064965A (ja) * | 1996-08-13 | 1998-03-06 | Nikon Corp | 走査型容量顕微鏡を用いた試料の静電容量の測定方法 |
| JP2000146810A (ja) * | 1998-11-06 | 2000-05-26 | Toshiba Microelectronics Corp | 半導体解析装置及び解析方法 |
| TW561275B (en) * | 2002-05-13 | 2003-11-11 | Univ Nat Taiwan | Near-field super-resolution cover glass slip or mount |
| JP2004245846A (ja) * | 2004-04-05 | 2004-09-02 | Seiko Instruments Inc | 走査型プローブ顕微鏡の標準サンプルおよびその製造方法 |
| JP2005064061A (ja) * | 2003-08-18 | 2005-03-10 | Fujitsu Ltd | 半導体試料の検査方法 |
| JP2005090960A (ja) * | 2003-09-11 | 2005-04-07 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 表面電位分布測定方法及び装置 |
| CN102279288A (zh) * | 2011-06-30 | 2011-12-14 | 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 | 采用原子力显微镜测量样品界面势垒的装置以及方法 |
| CN103235408A (zh) * | 2013-04-24 | 2013-08-07 | 中国科学院上海光学精密机械研究所 | Sb2Te3非线性超分辨盖玻片 |
| CN103364594A (zh) * | 2013-06-26 | 2013-10-23 | 上海华力微电子有限公司 | 应用于原子力纳米探针测试的样品及其制作方法 |
| CN104101736A (zh) * | 2014-08-11 | 2014-10-15 | 常州碳维纳米科技有限公司 | 一种校准用纳米级台阶标准样品的制备方法 |
| CN206002559U (zh) * | 2016-08-02 | 2017-03-08 | 河南师范大学 | 一种适用于扫描探针显微镜的抗变质防短路覆膜样品 |
-
2016
- 2016-08-02 CN CN201610623210.5A patent/CN106093472A/zh active Pending
Patent Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1064965A (ja) * | 1996-08-13 | 1998-03-06 | Nikon Corp | 走査型容量顕微鏡を用いた試料の静電容量の測定方法 |
| JP2000146810A (ja) * | 1998-11-06 | 2000-05-26 | Toshiba Microelectronics Corp | 半導体解析装置及び解析方法 |
| TW561275B (en) * | 2002-05-13 | 2003-11-11 | Univ Nat Taiwan | Near-field super-resolution cover glass slip or mount |
| JP2005064061A (ja) * | 2003-08-18 | 2005-03-10 | Fujitsu Ltd | 半導体試料の検査方法 |
| JP2005090960A (ja) * | 2003-09-11 | 2005-04-07 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 表面電位分布測定方法及び装置 |
| JP2004245846A (ja) * | 2004-04-05 | 2004-09-02 | Seiko Instruments Inc | 走査型プローブ顕微鏡の標準サンプルおよびその製造方法 |
| CN102279288A (zh) * | 2011-06-30 | 2011-12-14 | 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 | 采用原子力显微镜测量样品界面势垒的装置以及方法 |
| CN103235408A (zh) * | 2013-04-24 | 2013-08-07 | 中国科学院上海光学精密机械研究所 | Sb2Te3非线性超分辨盖玻片 |
| CN103364594A (zh) * | 2013-06-26 | 2013-10-23 | 上海华力微电子有限公司 | 应用于原子力纳米探针测试的样品及其制作方法 |
| CN104101736A (zh) * | 2014-08-11 | 2014-10-15 | 常州碳维纳米科技有限公司 | 一种校准用纳米级台阶标准样品的制备方法 |
| CN206002559U (zh) * | 2016-08-02 | 2017-03-08 | 河南师范大学 | 一种适用于扫描探针显微镜的抗变质防短路覆膜样品 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 马全红等: "原子力显微镜中探针与样品间作用力及AFM的应用", 《大学化学》 * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102262996B (zh) | 透射电镜用双轴倾转的原位力、电性能综合测试样品杆 | |
| Baer et al. | Surface characterization of nanomaterials and nanoparticles: Important needs and challenging opportunities | |
| Layson et al. | Resistance measurements at the nanoscale: scanning probe ac impedance spectroscopy | |
| Zhong et al. | Large‐Scale Hf0. 5Zr0. 5O2 Membranes with Robust Ferroelectricity | |
| Wang et al. | Metal nanoparticle-doped epoxy resin to suppress surface charge accumulation on insulators under DC voltage | |
| Menteş et al. | Angle-resolved X-ray photoemission electron microscopy | |
| CN107727886B (zh) | 一种倒置式高速电化学原子力显微镜 | |
| Xie et al. | Different contrast mechanisms in SEM imaging of graphene | |
| Pollard et al. | Characterisation of the Structure of Graphene | |
| Tselev et al. | Scanning near‐field microwave microscopy of VO2 and chemical vapor deposition graphene | |
| Chen et al. | Formation and impact of nanoscopic oriented phase domains in electrochemical crystalline electrodes | |
| JP2009115747A (ja) | ペーストの導電性能測定方法および導電性能測定装置 | |
| CN110824197B (zh) | 一种电致变色器件的性能测试方法 | |
| CN206002559U (zh) | 一种适用于扫描探针显微镜的抗变质防短路覆膜样品 | |
| Ates et al. | Elucidating the Role of Microstructure in Thiophosphate Electrolytes–a Combined Experimental and Theoretical Study of β‐Li3PS4 | |
| Cox et al. | A nanoscale analysis method to reveal oxygen exchange between environment, oxide, and electrodes in ReRAM devices | |
| CN106093472A (zh) | 一种适用于扫描探针显微镜的抗变质防短路覆膜样品 | |
| Thornhill et al. | Examining three-dimensional microstructures with the scanning electron microscope | |
| CN103809197A (zh) | 扫描电镜的电子束的检测方法、微细图形的检测方法 | |
| CN202134501U (zh) | 透射电镜用双轴倾转的原位力、电性能综合测试样品杆 | |
| Foster et al. | Simulating atomic force microscopy imaging of the ideal and defected TiO 2 (110) surface | |
| Bakli et al. | High-sensitivity electrical properties measurement of graphene-based composites using interferometric near-field microwave technique | |
| Li et al. | Mechanisms of charge-induced surface discharge under positive impulse voltages | |
| Geng et al. | Positioning and atomic imaging of micron-size graphene sheets by a scanning tunneling microscope | |
| Oron-Carl et al. | Enhancing Raman signals with an interferometrically controlled AFM tip |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20161109 |