[發明專利]用于移動原子力顯微鏡探針的探針鉗

無效

• 申請號: 200810070695.5
• 申請日: 2008-02-28
• 公開（公告）號: CN101252024A
• 公開（公告）日: 2008-08-27
• 發明（設計）人: 宋永海;汪莉
• 申請（專利權）人: 江西師范大學
• 主分類號: G12B21/00
• 分類號: G12B21/00
• 代理公司: 江西省專利事務所
• 代理人: 楊志宇

技術領域

本發明涉及一種移動探針的探針鉗，特別是一種用于移動原子力顯微鏡探針的探針鉗。

背景技術

原子力顯微鏡是繼光學顯微鏡，電子顯微鏡之后發展起來的第三代新型顯微鏡之一。它依靠微小的探針來探測被測物體的形貌及其電、磁、粘彈力、硬度等性質。由于其超高的分辨率、不需要基底具有導電性、能夠在液體和大氣環境下操作等優點，原子力顯微鏡已經被廣泛地應用于各種領域。探針是原子力顯微鏡應用中的關鍵部件，它的好壞直接影響成像質量及數據的精確度。在實驗中通常是用鑷子來移動探針。要求實驗員必須十分小心操作，如果操作不當就會損壞探針。探針的制備通常采用腐蝕法腐蝕氮化硅、二氧化硅或單晶硅，目前通常采用鑷子夾住探針，再用非常鋒利和薄的刀去切割固定探針的兩個臂的方法方可將探針取下。如果操作不當會損壞整個硅晶體上的部分或所有的探針，因此必須由熟練的工程師小心操作方可。正由于如此的困難，探針從加工完的硅晶體上取下后，它的價值也會大大提高。本發明提供了一種簡單實用的原子力顯微鏡探針鉗，用于移動探針，特別適用于從加工好的晶體上卸載原子力顯微鏡探針。

發明內容

本發明的目的在于提供一種用于移動原子力顯微鏡探針的探針鉗。本發明的技術方案為：

用于移動原子力顯微鏡探針的探針鉗，包括探針桿和探針粘合頭，探針粘合頭位于探針桿的前端，探針粘合頭由固化的粘性材料組成，粘性材料按重量份由規格為184型SILICONE?ELASTOMER?KIT的二甲氧基硅烷10份與名稱為Tetramethyl?tetravinyl?cyclotetrasiloxane的硅酮樹脂固化劑2-4份混合均勻后在室溫下空氣中自然固化而得。

一種用于移動原子力顯微鏡探針的探針鉗，包括探針桿和探針粘合頭，探針粘合頭位于探針桿的前端，其中：探針粘合頭為有粘性物質，利用探針粘合頭的粘性物質將探針載體粘到探針鉗上，以便移動探針。探針粘合頭的粘性物質是探針鉗的核心部件。探針粘合頭如果前端為圓形，其直徑在0.1-0.2毫米為最佳；如果前端為長方形，其長在0.1-0.2毫米，寬在0.05-0.1毫米為最佳。探針鉗柄前端固定化具有粘性的材料，以美國道康寧(Dow?Corning)公司生產的SYLGARD^184?SILICONE?ELASTOMER?KIT為最佳。具體制備過程如下：二甲氧基硅烷單體和其固化劑：Tetramethyl?tetravinylcyclotetrasiloxane硅酮樹脂按10∶2-4(質量比)在室溫下混合，倒到探針鉗柄前端的模具中，放置到沒有氣泡為止，自然固化而成。自然固化的時間較長。一般需要48小時。但比較簡單，不需要加熱處理。

也可以放置到沒有氣泡為止，放到烘箱里，60℃下烘6小時固化而成，即可使用。其使用效果與自然固化的類似。

此探針鉗工作過程及原理：

1)、用于移動原子力顯微鏡探針的探針鉗，包括探針桿和探針粘合頭，探針粘合頭位于探針桿的前端，其中：探針粘合頭由固化的粘性材料組成，粘性材料按重量份由規格為184型SILICONE?ELASTOMER?KIT的二甲氧基硅烷10份與名稱為Tetramethyl?tetravinyl?cyclotetrasiloxane的硅酮樹脂固化劑2-4份混合均勻后在室溫下空氣中自然固化而得。

2)、將探針鉗對準要移動的探針載體或加工后的硅晶體上的探針載體向下輕輕壓，使固定探針的兩個臂由于受力而斷裂，同時探針便粘到探針鉗前端的探針粘合頭(粘性材料)上；

3)、輕輕向上提升探針鉗，探針鉗便與粘到前端的探針一起離開原來的位置，移放到所需要的位置；

4)、將探針移放到探針盒(探針盒的底面通常也是一種粘性材料，通常與探針鉗前端的粘性材料為同一種物質)，輕輕向下壓，探針便粘到探針盒的底面上，直接向上提升探針鉗，探針便粘到探針盒的底面上。如果探針盒底面材料的粘性小于探針鉗前端的粘性或探針移放其它沒有粘性的位置，可用鑷子等輕輕壓住探針載體，然后向上提升探針鉗，探針也可與探針鉗分離而留在所放的位置。

本發明的移動效果如下：

良好效果的定義：探針能隨意被探針粘合頭從設備上粘住，并被順利的放入探針盒底面中，每移動100次，無一次操作失誤。

一般效果的定義：探針能隨意被探針粘合頭從設備上粘住，并被順利的放入探針盒底面中，每移動100次，有1次以上，5次以內的操作失誤。操作失誤包括無法順利將探針從設備上粘住，操作失誤也包括移動過程中探針摔落，操作失誤也包括無法將探針順利轉移至探針盒底面。