[發(fā)明專利]掃描探針顯微鏡探針及其制造方法,具有該探針的掃描探針顯微鏡以及使用其的分子加工法無效
| 申請?zhí)枺?/td> | 01803884.0 | 申請日： | 2001-09-20 |
| 公開（公告）號： | CN1395681A | 公開（公告）日： | 2003-02-05 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 中川徹;行政哲男 | 申請（專利權(quán)）人： | 松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社 |
| 主分類號： | G01N13/16 | 分類號： | G01N13/16;G12B21/08 |
| 代理公司： | 永新專利商標(biāo)代理有限公司 | 代理人： | 林曉紅 |
| 地址： | 日本*** | 國省代碼： | 暫無信息 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 掃描 探針 顯微鏡 及其 制造 方法 具有 以及 使用 分子 加工 | ||
1.掃描探針顯微鏡的探針，所述探針具有近位端和遠(yuǎn)位尖端部，該遠(yuǎn)位尖端部具有朝向固定的樣品的尖端面，并且至少在尖端面上疊加有一個單分子層，在該尖端面上的最外層的單分子層中或該最外層的單分子層上，放置有具有化學(xué)傳感器功能或催化功能的分子。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的探針，其中所述尖端面上疊加有多個單分子層，構(gòu)成該多個單分子層的各單分子層的分子密度從該尖端面到外側(cè)逐漸減小。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的探針，其中所述至少一個單分子層通過共價鍵疊加。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的探針，其中所述至少一個單分子層由有機(jī)分子形成，所述尖端面上的最外層的單分子層中含有的分子數(shù)目等于或小于100。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的探針，其中探針具有多個單分子層，具有化學(xué)傳感器功能或催化功能的多個分子放置在不同的單分子層中；且該多個分子具有不同的化學(xué)傳感器功能或催化功能。
6.掃描探針顯微鏡的探針，所述探針具有含有導(dǎo)電性聚合物的被覆層，該被覆層中含有選自無機(jī)催化劑和有機(jī)催化劑的催化劑。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的探針，在該被覆層上進(jìn)一步疊加有至少一個有機(jī)分子膜，在最外層的有機(jī)分子膜中或其上放置有具有化學(xué)傳感器功能或催化功能的分子。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的探針，其中所述被覆層中的催化劑的功能不同于所述具有化學(xué)傳感器功能或催化功能的分子的功能。
9.權(quán)利要求1的掃描探針顯微鏡的探針的制造方法，所述方法包括以下步驟：
(a)??在探針上疊加單分子層；以及
(b)??在該單分子層上疊加其他單分子層，或改變該單分子層中含有的分子的分子結(jié)構(gòu)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其中步驟(b)包括，通過置換效率小于1的化學(xué)反應(yīng)，用官能團(tuán)置換所述單分子層中含有的分子的末端，以及將該官能團(tuán)與能結(jié)合于該官能團(tuán)的分子結(jié)合。
11.根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其中所述單分子層由有機(jī)分子形成，所述步驟(b)包括，將探針遠(yuǎn)位尖端部與具有催化功能的固體表面接觸，從而僅反應(yīng)性改變該探針的遠(yuǎn)位尖端部的尖端面上的有機(jī)分子。
12.根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其中所述單分子層由有機(jī)分子形成，所述步驟(b)包括，用探針掃描存在至少一個具有催化功能的區(qū)域的固體表面，以及在該探針和該區(qū)域接觸或接近的時候，僅反應(yīng)性改變探針的遠(yuǎn)位尖端部的尖端面上的有機(jī)分子。
13.根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其中單分子層由有機(jī)分子形成，當(dāng)有機(jī)分子在底物的存在下與固體催化劑接觸時，其分子結(jié)構(gòu)通過化學(xué)反應(yīng)得到改變，步驟(b)包括，在該底物不存在的狀態(tài)下，通過重復(fù)探針向該固體催化劑的表面接近，然后遠(yuǎn)離的往復(fù)運(yùn)動，調(diào)整探針和固體催化劑之間的接近距離，此后在該底物的存在下，以該接近距離使該探針和該固體催化劑接近，從而改變該有機(jī)分子的分子結(jié)構(gòu)。
14.根據(jù)權(quán)利要求11至13之一的方法，所述方法進(jìn)一步包括將所述具有化學(xué)傳感器功能或催化功能的有機(jī)分子結(jié)合到所述改變的有機(jī)分子上的步驟。
15.權(quán)利要求8的掃描探針顯微鏡的探針的制造方法，所述方法包括以下步驟：
將探針浸漬在可電化學(xué)聚合的單體溶液中；
以及給探針施加電壓使單體聚合，從而形成被覆層。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的方法，其中所述單體溶液含有催化劑分子。
17.根據(jù)權(quán)利要求15的方法，所述方法進(jìn)一步包括以下步驟：將具有被覆層的探針浸漬在含有催化劑分子的溶液或分散液中，以及給該探針施加電壓，從而將催化劑分子吸收到被覆層中。
18.用具有探針的掃描探針顯微鏡加工目的分子的方法，該探針具有含有導(dǎo)電性聚合物的被覆層，且被覆層中吸收有催化劑分子，所述方法包括以下步驟：
使該探針接近目的分子，
通過給導(dǎo)電性聚合物施加電壓，使催化劑分子向目的分子釋放，從而引起化學(xué)反應(yīng)。
19.掃描探針顯微鏡，所述顯微鏡包括權(quán)利要求1或8的探針，控制所述探針和所述樣品間的相對位置的裝置；以及檢測該探針和該樣品間的相互作用的裝置。
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