[發明專利]原位樣品桿中基片供電電源、光-電雙功能基片及其制法

有效

• 申請號: 201410003661.X
• 申請日: 2014-01-03
• 公開（公告）號: CN103730313A
• 公開（公告）日: 2014-04-16
• 發明（設計）人: 吳幸;孫立濤;董輝;張師斌;韓海霞;楊力
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: H01J37/26
• 分類號: H01J37/26;H01J37/244
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 楊曉玲

技術領域

本發明涉及透射電子顯微鏡中原位樣品桿配件的制備技術，尤其涉及透射電子顯微鏡原位樣品桿的基片供電電源、使用該供電電源的一種可同時測試樣品光-電性質的基片及其制備方法，用于實現基于透射電子顯微鏡的光-電雙功能原位樣品桿。

背景技術

透射電子顯微鏡（Transmission?electron?microscope，TEM）作為強有力的材料結構表征工具，可以分析得到材料原子級高分辨像、電子衍射圖等信息。目前，一種能將TEM對材料微觀結構表征能力和基片對材料性質測試能力結合起來的原位樣品桿已問世。現有的透射電子顯微鏡使用的電源均為普通電源，通過變壓器實現要求電壓的轉換，并且但現有的原位樣品桿僅能測試樣品單方面的性質，如單功能力學、電學、熱學性質測試樣品桿。如果對現有單功能原位樣品桿進行改造，由于樣品桿尺寸和特殊結構的限制，基片制備、電極鍍造、貼片LED焊接工藝將不同于常規，如何做到在一根原位樣品桿中同時測試樣品多方面的性質、如何驅動這樣的樣品桿將成為研究重點。

發明內容

發明目的：為了克服現有技術中存在的不足，本發明提供一種透射電子顯微鏡原位樣品桿的基片供電電源、使用該供電電源的一種可同時測試樣品光-電性質的基片及其制備方法，可實現具有光-電雙功能測試的原位樣品桿。

技術方案：為實現上述目的，本發明采用的技術方案為：

一種透射電子顯微鏡原位樣品桿的基片供電電源，包括輸入模塊、主控MCU和穩壓模塊，所述輸入模塊用于設定電壓輸出模式和工作參數，所述主控MCU根據電壓輸出模式和工作參數產生使能信號，所述穩壓模塊根據使能信號對輸入電壓進行轉換，產生滿足電壓輸出模式和工作參數要求的輸出電壓，作為基片供電電源的輸出電壓。

優選的，所述主控MCU采用MSP430F2618芯片實現，所述穩壓模塊采用超低壓差線性穩壓芯片TPS7A7001實現。

優選的，所述輸入模塊為4*4鍵盤。

優選的，所述穩壓模塊通過可調電阻調節輸出電壓的大小。

優選的，還包括顯示模塊，所述顯示模塊用于顯示電壓輸出模式和工作參數。

一種透射電子顯微鏡原位樣品桿的基片，包括藍寶石襯底，在藍寶石襯底上焊接有兩片0402LED貼片。

具體的，所述藍寶石襯底為長方形薄片，以長方形薄片的縱橫方向中心面為隔離面，將藍寶石襯底均分為形狀大小一致的四個區，在每個區的正反兩面均設置一個電極，在每個區的中部均設置一個金屬孔，所述金屬孔電連接所在區正反兩面的電極；所述一片0402LED貼片的兩個引腳焊接在長方形薄片上表面兩個相鄰的電極上，所述兩片0402LED貼片焊接在長方形薄片上表面其中三個電極上，僅位于中間的一個電極為兩片0402LED貼片共用；在長方形薄片下表面的每個電極上設置金屬端子，所述金屬端子作為0402LED貼片的電源接入線和樣品的特性測量端。

優選的，所述兩片0402LED貼片的波長不一致，以實現不同波長的光信號的引入，并可以通過調節0402LED貼片兩電極間的電壓，改變光信號的強度，實現具有光-電雙功能測試的原位樣品桿。

一種透射電子顯微鏡原位樣品桿的基片的制備方法，包括如下步驟：

（1）首先切割出藍寶石襯底，然后在藍寶石襯底上打孔；

（2）對步驟（1）制作出的藍寶石襯底進行打磨、清洗和干燥；

（3）在步驟（2）制作出的藍寶襯底的正反兩面貼隔離錫紙，將藍寶石襯底的正反兩面都分為四個部分，正反兩面貼的隔離錫紙的位置相對，同時在藍寶石襯底的周側貼一封閉圈的隔離錫紙；

（4）將步驟（3）制作出的藍寶襯底置于離子濺射儀中，使用金離子進行濺射，在暴露區形成電極和金屬孔；其中位于藍寶襯襯底正面的四個電極中，三個用于焊接0402LED貼片，一個用于樣品電學性質測試；

（5）將步驟（4）制造出的藍寶石襯底上的隔離錫紙撕下，然后對藍寶石襯底進行退火處理；

（6）將0402LED貼片焊接在步驟（5）制作出的藍寶襯襯底正面的電極上，一片0402LED貼片的兩個引腳焊接在兩個相鄰的電極上，兩片0402LED貼片共用且僅共用一個電極。

優選的，所述步驟（6）中，0402LED貼片采用導電銀膠作為粘結劑焊接在電極上。