[發(fā)明專利]一種射頻單電子晶體管掃描探針及其應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210410722.5
• 申請(qǐng)日: 2012-10-24
• 公開（公告）號(hào): CN102928624A
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 呂利;秦華;李欣幸;孫建東;張曉渝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院蘇州納米技術(shù)與納米仿生研究所
• 主分類號(hào): G01Q60/38
• 分類號(hào): G01Q60/38;G01Q60/30
• 代理公司: 深圳市銘粵知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44304
• 代理人: 楊林;馬翠平

1.一種射頻單電子晶體管掃描探針，包括一端呈針形的凸出部的SOI襯底，其特征在于，還包括集成在所述SOI襯底上、相互匹配的射頻共振電路及單電子晶體管；所述單電子晶體管集成在SOI針形凸出部。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述射頻單電子晶體管掃描探針，其特征在于，所述單電子晶體管包括用于控制單電子晶體管工作點(diǎn)的柵極以及源極、漏極；所述源極、漏極的歐姆接觸圖形呈對(duì)稱的蝶形狀，用于保持勢(shì)壘左右對(duì)稱，并使得歐姆接觸面積盡量大，用于降低單電子晶體管的整體導(dǎo)通阻抗；還包括位于所述源極和漏極之間的庫(kù)倫島，所述庫(kù)倫島尺寸小于50nm。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述射頻單電子晶體管掃描探針，其特征在于，所述射頻共振電路由微帶傳輸線和平面環(huán)形電感構(gòu)成，提供接地、射頻輸入輸出和柵極引線電極；所述射頻共振電路通過(guò)所述單電子晶體管的漏極及與其連接的射頻信號(hào)線與單電子晶體管連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述射頻單電子晶體管掃描探針的制作方法，其特征在于，包括如下步驟：

1）在SOI襯底上制作出針形凸出部；

2）在SOI襯底的針形凸出部集成制備硅基單電子晶體管；

3）在SOI襯底上根部主體部位制作射頻共振電路，與集成在所述SOI凸出部的單電子晶體管實(shí)現(xiàn)匹配集成。

5.一種電荷掃描成像與示波和原子力顯貌成像系統(tǒng)，其特征在于，包括權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的射頻單電子晶體管掃描探針。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電荷掃描成像與示波和原子力顯貌成像系統(tǒng)，其特征在于，還包括：

與所述射頻單電子晶體管探針集成的音叉；所述音叉用于在預(yù)設(shè)信號(hào)電壓的驅(qū)動(dòng)下，利用切向阻尼的音叉振動(dòng)信號(hào)指導(dǎo)所述射頻單電子晶體管探針工作；

射頻讀出電路，用于建立射頻共振反射信號(hào)的放大檢測(cè)電路，讀取所述射頻單電子晶體管的電荷變化狀態(tài)；

低溫三維掃描平臺(tái)，用于供樣品進(jìn)行三維掃描檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)目標(biāo)系統(tǒng)進(jìn)行掃描成像；

信號(hào)處理裝置，用于將所述低溫三維掃描平臺(tái)的檢測(cè)信號(hào)的轉(zhuǎn)換及傳輸。