[實(shí)用新型]一種熱場、電場、偏壓復(fù)合外場仿真環(huán)境芯片

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201921204657.4
• 申請日: 2019-07-29
• 公開（公告）號: CN210167322U
• 公開（公告）日: 2020-03-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 邰凱平;康斯清;童浩;蔡穎銳;張達(dá)運(yùn);林沖;蔡自彪
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院金屬研究所;武漢嘉儀通科技有限公司
• 主分類號: H01J37/20
• 分類號: H01J37/20;H01J37/26;G01N23/04;G01N23/20025
• 代理公司: 沈陽優(yōu)普達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 21234
• 代理人: 張志偉

本實(shí)用新型涉及原位透射電鏡領(lǐng)域，尤其涉及一種熱場、電場、偏壓復(fù)合外場仿真環(huán)境芯片。硅基片中部開設(shè)電子束透過窗口，氮化硅薄膜承載層設(shè)置于硅基片上表面中部，氮化硅薄膜承載層的兩側(cè)分別設(shè)置電場、偏壓外場形成電極于硅基片上表面，兩個(gè)電場、偏壓外場形成電極分別通過線路連接電場、偏壓外場電壓接入電極，電場、偏壓外場電壓接入電極相對設(shè)置于硅基片上表面的一側(cè)；氮化硅薄膜承載層的上表面設(shè)置雙回字熱場型芯片，雙回字熱場型芯片中的每個(gè)回字熱場型芯片分別通過線路連接四線法接入電流電極。本實(shí)用新型的微區(qū)仿真環(huán)境外場芯片結(jié)構(gòu)，采用薄膜承載結(jié)構(gòu)與外場加載結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)微區(qū)熱、電、偏壓場的加載。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及原位透射電鏡領(lǐng)域，尤其涉及一種熱場、電場、偏壓復(fù)合外場仿真環(huán)境芯片。

背景技術(shù)

原位透射電鏡的發(fā)展歷史可以追溯到上世紀(jì)40年代，其技術(shù)難點(diǎn)不僅在于需要將仿真環(huán)境和外場作用準(zhǔn)確地施加在微小的TEM樣品上，同時(shí)還要滿足一系列苛刻的條件，例如：要維持電鏡系統(tǒng)的超高真空度和樣品臺極高的穩(wěn)定度，不能對成像光路產(chǎn)生干擾，保證合理的成像分辨率，以及整個(gè)結(jié)構(gòu)必須緊湊以適用于TEM狹小的樣品腔體等。

近十年來，隨著電子顯微學(xué)、微納加工和真空等關(guān)鍵技術(shù)的進(jìn)步，通過對電鏡樣品桿進(jìn)行特殊的設(shè)計(jì)和制造，在其中引入環(huán)境和外場條件來實(shí)現(xiàn)原位表征功能。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種熱場、電場、偏壓復(fù)合外場仿真環(huán)境芯片，解決傳統(tǒng)透射電鏡微區(qū)觀看時(shí)，無法觀測到觀樣品處于熱場、電場、偏壓場以及其復(fù)合外場的條件下的微觀情況等問題。

本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

一種熱場、電場、偏壓復(fù)合外場仿真環(huán)境芯片，包括：四線法接入電流電極，雙回字熱場型芯片，電場、偏壓外場電壓接入電極，電場、偏壓外場形成電極，氮化硅薄膜承載層，硅基片，電子束透過窗口，具體結(jié)構(gòu)如下：

硅基片中部開設(shè)電子束透過窗口，氮化硅薄膜承載層設(shè)置于硅基片上表面中部，氮化硅薄膜承載層的兩側(cè)分別設(shè)置電場、偏壓外場形成電極于硅基片上表面，兩個(gè)電場、偏壓外場形成電極分別通過線路連接電場、偏壓外場電壓接入電極，電場、偏壓外場電壓接入電極相對設(shè)置于硅基片上表面的一側(cè)；氮化硅薄膜承載層的上表面設(shè)置雙回字熱場型芯片，雙回字熱場型芯片中的每個(gè)回字熱場型芯片分別通過線路連接四線法接入電流電極。

所述的熱場、電場、偏壓復(fù)合外場仿真環(huán)境芯片，氮化硅薄膜承載層于硅基片上表面完全覆蓋在電子束透過窗口。

所述的熱場、電場、偏壓復(fù)合外場仿真環(huán)境芯片，電場、偏壓外場形成電極為雙條形電極平行相對設(shè)置。

本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)及有益效果是：

1、本實(shí)用新型包括芯片基底、氮化硅薄膜承載層、外場加載結(jié)構(gòu)，外場加載結(jié)構(gòu)設(shè)在氮化硅薄膜承載層上，該芯片用于原位透射電鏡仿真環(huán)境樣品桿，最大限度實(shí)現(xiàn)在復(fù)雜溫度和電場仿真環(huán)境中材料的宏觀性能與微觀結(jié)構(gòu)反應(yīng)機(jī)制的測量與研究。

2、本實(shí)用新型的微區(qū)仿真環(huán)境外場芯片結(jié)構(gòu)，采用薄膜承載結(jié)構(gòu)與外場加載結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)微區(qū)熱、電、偏壓場的加載，通過對雙回字金屬線圈加載電流，通過電阻的熱效應(yīng)來實(shí)現(xiàn)微區(qū)的熱場模擬。同時(shí)，通過在雙條形電極上加載電壓，實(shí)現(xiàn)微區(qū)電場環(huán)境的模擬。另外，通過在單條形電極上加載電壓，實(shí)現(xiàn)微區(qū)偏壓場環(huán)境的模擬。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1四線法接入電流電極；2雙回字熱場型芯片；3電場、偏壓外場電壓接入電極；4電場、偏壓外場形成電極；5氮化硅薄膜承載層；6硅基片；7電子束透過窗口。

具體實(shí)施方式