[發(fā)明專利]一種全液態(tài)量子隧穿效應(yīng)器件及其制作方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710676244.5
• 申請(qǐng)日: 2017-08-09
• 公開（公告）號(hào): CN107579112A
• 公開（公告）日: 2018-01-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉靜;趙曦;湯劍波;劉逸凡
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京夢(mèng)之墨科技有限公司
• 主分類號(hào): H01L29/66
• 分類號(hào): H01L29/66
• 代理公司: 北京路浩知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11002
• 代理人: 王文君,王文紅

1.一種全液態(tài)量子隧穿效應(yīng)器件，其特征在于，包括作為電導(dǎo)體的兩個(gè)以上的液態(tài)金屬液滴，承載所述液態(tài)金屬液滴的容器，用于分隔各液態(tài)金屬液滴的絕緣或半絕緣液體，以及電極；所述電極為與液態(tài)金屬液滴連接的金屬絲或液態(tài)金屬本身；所述液態(tài)金屬液滴的尺寸為0.1nm。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全液態(tài)量子隧穿效應(yīng)器件，其特征在于，所述絕緣或半絕緣液體選自H₂O、乙醇、室溫離子液體、液體油中的一種或多種，所述液體油選自煤油、柴油、汽油、潤(rùn)滑油、植物油中的一種或多種，所述植物油為麻油、菜油、豆油、花生油、葵花油、玉米油、橄欖油中的一種或多種；

位于相鄰兩個(gè)液態(tài)金屬液滴之間的絕緣或半絕緣液體的層厚為0.1nm～80nm。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的全液態(tài)量子隧穿效應(yīng)器件，其特征在于，所述絕緣或半絕緣液體為含有濃度為0～0.5mol/L表面活性劑的水；和/或，

位于相鄰兩個(gè)液態(tài)金屬液滴之間的絕緣或半絕緣液體的層厚為1nm～10nm。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全液態(tài)量子隧穿效應(yīng)器件，其特征在于，所述液態(tài)金屬選自鎵、銦、錫、鉍、鋅、鎵基合金、銦基合金、錫基合金、鉍基合金、鋅基合金或鉛基合金中的一種；

其中，所述鎵基合金中鎵質(zhì)量含量為10wt％～100wt％；所述鉍基合金中鉍質(zhì)量含量為10wt％～95wt％；所述銦基合金中銦質(zhì)量含量為10wt％～95wt％。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的全液態(tài)量子隧穿效應(yīng)器件，其特征在于，所述鎵基合金中鎵含量為50wt％～90wt％；所述鉍基合金中鉍含量為50wt％～90wt％，所述銦基合金中銦含量為50wt％～90wt％；

所述液態(tài)金屬選自鎵銦、鎵錫、鉍錫、銦鉍、銦錫、鎵銦錫、鉍銦錫、鉍銦鋅、銦錫鋅、鉍錫銅、鉍銦鎘、鎵銦錫鋅、銦錫鋅鉍、鉍銦錫銀或鋅鉍銀銅合金中的一種或多種。

6.根據(jù)權(quán)利要求1～5任一項(xiàng)所述的全液態(tài)量子隧穿效應(yīng)器件，其特征在于，包括兩個(gè)液態(tài)金屬液滴、承載所述液態(tài)金屬液滴的容器、用于分隔兩個(gè)液態(tài)金屬液滴的絕緣或半絕緣液體、以及電極；所述電極為與兩個(gè)液態(tài)金屬液滴分別連接的兩根金屬絲或液態(tài)金屬本身；所述容器為毛細(xì)管，第一個(gè)液滴、絕緣或半絕緣液體分割層、第二個(gè)液滴在毛細(xì)管內(nèi)，沿毛細(xì)管長(zhǎng)度方向順序排列。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的全液態(tài)量子隧穿效應(yīng)器件，其特征在于，所述全液態(tài)量子隧穿效應(yīng)器件還包括調(diào)控機(jī)構(gòu)，所述調(diào)控機(jī)構(gòu)為活塞和分隔件，所述活塞設(shè)置于毛細(xì)管兩端；所述分隔件位于兩個(gè)液態(tài)金屬液滴之間。

8.權(quán)利要求1～7任一所述全液態(tài)量子隧穿效應(yīng)器件的制作方法，其特征在于，包括以下操作：

1)取液態(tài)金屬，加入含有表面活性劑的溶液中，通過(guò)毛細(xì)管注射針推送擠壓方式的機(jī)械注射方法打散為液滴，所述液滴為納米級(jí)液滴、微米級(jí)液滴、毫米級(jí)液滴中的一種或多種；

2)將第一個(gè)液態(tài)金屬液滴吸入容器，通過(guò)負(fù)壓調(diào)整液滴在容器內(nèi)的位置，在容器進(jìn)口處留出空位；

3)向容器內(nèi)加入絕緣或半絕緣液體；

4)借助負(fù)壓操控，通過(guò)負(fù)壓調(diào)整第一個(gè)液態(tài)金屬液滴和絕緣或半絕緣液體在容器內(nèi)的位置，在容器進(jìn)口處留出空位；

5)加入后續(xù)的液態(tài)金屬液滴；在液滴上插入金屬絲或以液態(tài)金屬本身作為電極。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述全液態(tài)量子隧穿效應(yīng)器件的制作方法，其特征在于，步驟1)中，所述表面活性劑為硬脂酸、十二烷基硫酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、脂肪酸甘油酯、脂肪酸山梨坦或聚山梨酯中的一種或多種；表面活性劑的濃度為0.05～0.5mol/L，所述溶液為水溶液。

10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述全液態(tài)量子隧穿效應(yīng)器件的制作方法，其特征在于，所述容器為毛細(xì)管，步驟2)和步驟4)中，施加的負(fù)壓互相獨(dú)立地為10-100000Pa。