CN1621806A - 制作应用于原子力显微镜研究的具有定位功能的基底 - Google Patents

Abstract

本发明是一种应用于原子力显微镜研究的具有定位功能的基底制作方法。本发明运用一般的标记技术结合原子力显微镜的探针直接在样品表面加工出图案来制作不同的基底，制作的基底可用于样品的定位和比较的研究。

Description

制作应用于原子力显微镜研究的具有定位功能的基底

技术领域

本发明属于应用于原子力显微镜研究的具有定位功能的基底的制作

背景技术

原子力显微镜诞生于1986年，由于它原理简单，操作简便，样品无须染色、标记，并可在液相下成像，并且具有极高的分辨力，所以它的应用越来越普遍，已经成为了一种非常重要的表面分析手段。在运用原子力显微镜观察样品时必须要有支持样品的基底，常用基底有玻璃片，云母等为透明的基底，高温定向石墨(HOPG)，玻碳片，硅片，金薄膜等为不透明的基底。在使用原子力显微镜的过程中，经常会遇到这样的问题，就是需要观察样品经过某种处理后，例如加热后，或溶剂处理后或别的一些物理处理和一些化学反应后样品的变化情况。为了更好的反映出样品经过处理后的实际变化情况，有时往往需要进行一个分子，或某一被观察物处理前和处理后的形貌或其它的性质的比较。但在应用原子力显微镜观察样品时，一旦样品被取出后经历一些处理后很难找回到原来观测过的位置。为了解决上述问题，就引出了如何在样品上定位的问题。

在透明基底上，可在其背面产生明显的标记，结合一般原子力显微镜都配备的高倍数的显微镜观察记录来找回原来的位置。但应用这种方法找回原来的位置时，需要运用原子力显微镜观察到的物体，或观察到的样品表面的缺陷和一些有特征的东西作为标记来确认找回了原来的位置。但在基底上，往往具有许多相类似的特征而且有些特征在经历一些处理时可能消失，这就使的样品的定位变的更加的困难。因而快速准确的在样品的表面进行定位和重新成像是一个急待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种制作应用于原子力显微镜研究的具有定位功能的基底的方法。

针对已有的定位方法所存在的问题，本发明提出用原子力的探针直接在观察的基底表面产生出明显的图案来进行准确的定位和重新成像。

本发明运用一般的定位标记技术结合原子力显微镜的探针直接在样品表面加工出图案来制作不同的基底，制作的基底可用于样品的定位和比较的研究。各种具有定位功能的基底的制作可分为以下的步骤进行：

1)选用的基底云母、高温热解石墨片、镀金膜或GaAs膜，剪裁为0.5-2cm尺寸大小的片子；

2)基底的背面或基底的表面边缘刻写10-100微米的标记，用于在原子力显微镜所配备的高倍数光学显微镜下初步的定位；

3)预先设定的区域用力常数大于1N/m的原子力显微镜的硅针尖或金刚石针尖在2)已作了初步标记的基底的表面上刻写纳米级至微米级的各种形状的图案；

4)光学显微镜观察基底的背面或基底的表面边缘刻写的标记记录原子力显微镜的针尖所产生的图案的位置和形状的大小，这个基底和其记录即可用于原子力显微镜的研究中样品的定位和比较；

5)用上述的基底，制作用于原子力显微镜的观察的样品，运用其所带的记录找到其表面由原子力针尖产生的图案，对图案周围的样品进行定位和比较。

本发明制得的基底可即时用于不同的样品的定位和比较的研究，也可在一定的条件下保存一段时间后使用。运用本发明产生的基底可进行准确的定位，因为用原子力显微镜的探针可产生出独一无二的明显的图案和特征。

具体实施方式

实施例1

将选用的云母剪裁为0.5-2cm尺寸大小的片子。在云母的背面产生10-100微米的标记，用于在原子力显微镜所配备的高倍数光学显微镜下初步的定位。在预先设定的区域用力常数大于1N/m的原子力显微镜的硅针尖或金刚石针尖用500nN至5μN大小的力在新解离云母上刻写纳米级至微米级的各种形状的图案。用光学显微镜观察基底的背面的标记记录原子力显微镜的针尖所产生的图案的位置和形状的大小，这个云母片和其记录即可用于原子力显微镜的研究中样品的定位和比较。运用此云母片，制作用于原子力显微镜的观察的样品，运用其所带的记录找到其表面由原子力针尖产生的图案，对图案周围的样品进行定位和比较研究。

实施例2

将选用的高温热解石墨剪裁为0.5-2cm尺寸大小的片子。在基底的表面边缘产生10-100微米的标记，用于在原子力显微镜所配备的高倍数光学显微镜下初步的定位。在预先设定的区域用力常数大于1N/m的原子力显微镜的硅针尖或金刚石针尖在新解离的高温热解石墨上刻写纳米级至微米级的各种形状的图案。用光学显微镜观察基底的表面边缘刻写的标记记录原子力显微镜的针尖所产生的图案的位置和形状的大小，这个高温热解石墨片表面和其上产生的图案的记录即可用于原子力显微镜的研究中样品的定位和比较。用此高温热解石墨片作为基底制作所要观察研究的样品，运用其所带的记录找到其表面由原子力针尖产生的图案，对图案周围的样品进行定位和比较研究。

实施例3

将选用的镀金膜剪裁为0.5-2cm尺寸大小的片子。在基底的表面边缘产生10-100微米的标记，用于在原子力显微镜所配备的高倍数光学显微镜下初步的定位。在预先设定的区域用力常数大于1N/m的原子力显微镜的硅针尖或金刚石针尖在镀金膜上刻写纳米级至微米级的各种形状的图案。用光学显微镜观察基底的表面边缘刻写的标记记录原子力显微镜的针尖所产生的图案的位置和形状的大小，这个镀金膜和其记录即可用于原子力显微镜的研究中样品的定位和比较。用此镀金膜作为基底制作所要观察研究的样品，运用其所带的记录找到其表面由原子力针尖产生的图案，对图案周围的样品进行定位和比较研究。

实施例4

将选用的GaAs半导体膜剪裁为0.5-2cm尺寸大小的片子。在基底的表面边缘产生10-100微米的标记，用于在原子力显微镜所配备的高倍数光学显微镜下初步的定位。在预先设定的区域用力常数大于1N/m的原子力显微镜的硅针尖或金刚石针尖在GaAs表面上刻写纳米级至微米级的各种形状的图案。用光学显微镜观察基底的表面边缘刻写的标记记录原子力显微镜的针尖所产生的图案的位置和形状的大小，这个基底和其记录即可用于原子力显微镜的研究中样品的定位和比较。用此GaAs半导体膜作为基底制作所要观察研究的样品，运用其所带的记录找到其表面由原子力针尖产生的图案，对图案周围的样品进行定位和比较研究。

Claims (1)

1、一种应用于原子力显微镜研究的具有定位功能的基底制作方法，分为以下的步骤进行：

1)选用的基底云母、高温热解石墨片、镀金膜或GaAs膜，剪裁为0.5-2cm尺寸大小的片子；

2)基底的背面或基底的表面边缘刻写10-100微米的标记，用于在原子力显微镜所配备的高倍数光学显微镜下初步的定位；

3)预先设定的区域用力常数大于1N/m的原子力显微镜的硅针尖或金刚石针尖在2)已作了初步标记的基底的表面上刻写纳米级至微米级的各种形状的图案；

4)光学显微镜观察基底的背面或基底的表面边缘刻写的标记记录原子力显微镜的针尖所产生的图案的位置和形状的大小，这个基底和其记录即可用于原子力显微镜的研究中样品的定位和比较；

5)用上述的基底，制作用于原子力显微镜的观察的样品，运用其所带的记录找到其表面由原子力针尖产生的图案，对图案周围的样品进行定位和比较。