[發明專利]一種金屬鎢納米探針的制備方法及其應用

無效

• 申請號: 201210210852.4
• 申請日: 2012-06-25
• 公開（公告）號: CN102721832A
• 公開（公告）日: 2012-10-10
• 發明（設計）人: 姚琲;李朝玲;房東玉;薛濤;李軒
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: G01Q60/16
• 分類號: G01Q60/16;C25F3/08;H01J37/02
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 王秀奎

1.一種金屬鎢納米探針的制備方法，其特征在于，按照下述步驟進行：

首先，即步驟1，對金屬鎢絲的表面進行電腐蝕以去除表面的氧化層，并進行清洗；然后，即步驟2，將清洗后的鎢絲作為陽極，銅棒作為陰極，置于腐蝕溶液中，接通電源開始腐蝕，在腐蝕開始的同時利用單片機步進馬達軸向位移系統將鎢絲進行提起，并始終保持部分鎢絲位于溶液中，停止提起后繼續靜止腐蝕直至鎢絲尖端脫落。

2.根據權利要求1所述的一種金屬鎢納米探針的制備方法，其特征在于，所述步驟1中，將鎢絲作為陽極，銅棒作為陰極，選用2mol/L的NaOH水溶液為腐蝕溶液，浸入深度分別為陽極2.5mm-9mm，陰極40mm，通以10V的交流電，腐蝕30-100s，去除鎢絲表面的氧化層，然后利用去離子水清洗干凈。

3.根據權利要求1所述的一種金屬鎢納米探針的制備方法，其特征在于，所述步驟2中，浸入深度分別為陽極2mm-8mm，陰極40mm；電源電壓為12V直流電壓，隨著腐蝕進行，陽極電阻變大，陽極與陰極之間電壓逐漸變大，變化范圍為6.5V-11V；提起速度范圍為1.39μm/s—7μm/s；提起時間范圍為120-1500s；腐蝕時間為1000s—2100s。

4.根據權利要求3所述的一種金屬鎢納米探針的制備方法，其特征在于，所述步驟2中，提起速度優選2.7—5.6μm/s；提起時間優選270—540s；腐蝕時間優選1250—1300s。

5.根據權利要求1所述的一種金屬鎢納米探針的制備方法，其特征在于，所述步驟2中，所述單片機步進馬達軸向位移系統包括電化學腐蝕電源，電動軸向提起部分和電化學參數記錄部分：

電化學腐蝕電源中，按下觸發開關SW1，比較器A₁輸出高電平，T₁導通，T₂截止，陽極鎢絲和陰極銅棒之間加正向電壓，陽極開始腐蝕；電壓比較器A₁通過比較陰極電壓V_c和閾值電壓V_s實現結束腐蝕的控制，即當腐蝕電流大于閾值電流時，則V_c>V_s，腐蝕繼續；當腐蝕電流小于閾值電流時，則V_c<V_s，比較器A₁輸出低電平，T₁截止，腐蝕停止，同時T₂導通，陽極接地，此時的殘余腐蝕電流被瞬時對地旁路，避免了針尖鈍化；

電動軸向提起部分由步進電機、Z軸微位移器、滑軌、限位開關、單片機控制器組成，通過單片機程序控制提起速度及時間；

電化學參數記錄部分采用存儲示波器，同時記錄陽極和陰極對地電壓、腐蝕電壓和腐蝕電流。

6.如權利要求1制備方法制備的金屬鎢納米探針在納米微操縱系統中的應用。

7.如權利要求6所述的應用，其特征在于，將制備的金屬鎢納米探針用于FEI公司生產的Nanosem?430場發射掃描電鏡中Kleindiek?Nanotechnik公司生產MM3A納米微操縱系統中，對碳納米管進行納米級位移、定位及控制測量。