一种适用于扫描探针显微镜的抗变质防短路覆膜样品的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种适用于扫描探针显微镜的抗变质防短路覆膜样品，包括导体样品，所述导体样品的表面包覆有纳米级厚度的致密固态惰性膜，该固态惰性膜可以是导体膜、也可以是绝缘的电介质膜，它们都可以被用来防止样品表面的无规氧化，有利于原子力显微镜、磁力显微镜、扫描隧道显微镜等扫描探针显微镜的测量；而绝缘的电介质膜更可以防止电流测试时的探针与样品间短路现象的发生，尤其适用于扫描隧道显微镜。本发明成本低廉且操作简单，室温大气环境SPM技术人员即可对覆膜样品进行直接测试。
【专利说明】
一种适用于扫描探针显微镜的抗变质防短路覆膜样品
技术领域
[0001]本发明属于扫描探针显微镜的样品处理技术领域，具体涉及一种适用于扫描探针显微镜的抗变质防短路覆膜样品。
【背景技术】
[0002]扫描探针显微镜(SPM)以其当今最高的空间分辨率，在表面科技和纳米科技领域发挥出了不可替代的且至关重要的作用，但是也存在着一些的难题:
一方面，当被扫描成像的样品是在空气中容易氧化的、活性较强的材料时，表面容易发生无规则的氧化变质，影响室温大气等常规环境下的SPM成像，如原子力显微镜、磁力显微镜等。此时，只能在高真空环境下进行测试。但是真空设备的价格很贵、体积很大、占用很多实验室的宝贵空间、操作流程很多、需要专门的技术人员等都是很大的难题。阻碍了纳米科技的发展和普及。
[0003]另一方面，当用于测量电流的SPM，如扫描隧道显微镜(STM)或导电原子力显微镜(CAFM)时，导体样品易发生导体探针与导体样品间的短路，影响测量。
[0004]为了克服上述样品易变质、样品与导电探针间易短路的的难题，在项目批准号为:11304082的国家自然科学基金“超快速扫描隧道显微镜的改进与应用”的支持下，本专利提出了一种适用于扫描探针显微镜的抗变质防短路覆膜样品。
【发明内容】
[0005]本发明解决的技术问题是提供了一种适用于扫描探针显微镜的抗变质防短路覆膜样品。
[0006]本发明为解决上述技术问题采用如下技术方案，一种适用于扫描探针显微镜的抗变质防短路覆膜样品，包括导体样品，其特征在于:所述导体样品的表面包覆有纳米级厚度的致密固态惰性膜。
[0007]进一步优选，所述的固态惰性膜为固态惰性导电膜，该固态惰性导电膜的材质为黄金、铂金或石墨烯。
[0008]进一步优选，所述导体样品的待测试面包覆的固态惰性膜为固态惰性电介质膜，该固态惰性电介质膜的材质为氯化钠、三氧化二铝、氮化硅、二氧化硅或聚四氟乙烯；导体样品的其余部分包覆的固态惰性膜为固态惰性导电膜。
[0009]进一步优选，所述的导体样品为室温大气环境下易氧化的样品或惰性导体样品，其中室温大气环境下易氧化的样品为单晶铜、单晶硅、铁或钴，惰性导体样品为石墨或金。
[0010]进一步优选，当需要测量的导体样品为磁性样品时，在导体样品的表面包覆非磁性膜;当需要测量导体样品的光学特性时，在导体样品的表面包覆透光性膜。
[0011]进一步优选，所述的磁性样品为铁或钴，所述的非磁性膜的材质为二氧化硅或三氧化二铝，所述的透光性膜的材质为氟化钙或氟化锂。
[0012]本发明成本低廉且操作简单，室温大气环境SPM技术人员即可对覆膜样品进行直接测试。
【附图说明】
[0013]图1是实施例1制得的覆膜样品的结构示意图；
图2是实施例2制得的覆膜样品的结构示意图；
图3是实施例3制得的覆膜样品的结构示意图。
[0014]图中:1、易变质导体样品，2、固态惰性电介质膜，3、固态惰性导电膜。
【具体实施方式】
[0015]结合附图详细描述本发明的具体内容。工作原理是:惰性物质膜包括固态惰性电介质膜和固态惰性导电膜，在室温、大气环境下不易变质，同时可以保护内部的活性较强的导体样品表面不发生无规的氧化变质。
[0016]当导电样品上包覆固态电介质膜时，电介质膜可以作为扫描隧道显微镜的固态势皇，仍然能够进行STM测试，而且不必担心测试时针尖与样品发生短路。
[0017]实施例1
将易变质导体样品I的所有外表面在镀膜设备中镀0.5-10nm左右的固态惰性导电膜3，该易变质导体样品I为单晶铜或单晶硅，固态惰性导电膜3为金、铂或石墨烯，即得到覆膜样品O
[0018]实施例2
将易变质导体样品I的待测试的新鲜表面在镀膜设备中镀0.5-10nm左右的固态惰性电介质膜2，其中易变质导体样品I为单晶铜、单晶硅、铁或钴，等，固态惰性电介质膜2为氧化铝、聚四氟乙烯或氯化钠，然后取出即得到覆膜样品。
[0019]实施例3
在实施例2中，将得到的镀膜后的覆膜样品的非待测试面镀0.5-10nm左右厚度的固态惰性导电膜3，该固态惰性导电膜3为金、铂或石墨烯，便于连接电极。
[0020]实施例4
当需要测量的是磁性样品时，包括铁、钴，那么在样品的表面包覆非磁性膜，如二氧化硅、三氧化二铝；当需要测量样品的光学特性时，在样品表面包覆透光性膜，如氟化钙、氟化锂。
[0021]以上显示和描述了本发明的基本原理，主要特征和优点，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围。
【主权项】
1.一种适用于扫描探针显微镜的抗变质防短路覆膜样品，包括导体样品，其特征在于:所述导体样品的表面包覆有纳米级厚度的致密固态惰性膜。2.根据权利要求1所述的一种适用于扫描探针显微镜的抗变质防短路覆膜样品，其特征在于:所述的固态惰性膜为固态惰性导电膜，该固态惰性导电膜的材质为黄金、铂金或石墨稀。3.根据权利要求1所述的一种适用于扫描探针显微镜的抗变质防短路覆膜样品，其特征在于:所述导体样品的待测试面包覆的固态惰性膜为固态惰性电介质膜，该固态惰性电介质膜的材质为氯化钠、三氧化二铝、氮化硅、二氧化硅或聚四氟乙烯，导体样品的其余部分包覆的固态惰性膜为固态惰性导电膜。4.根据权利要求1所述的一种适用于扫描探针显微镜的抗变质防短路覆膜样品，其特征在于:所述的导体样品为室温大气环境下易氧化变质的样品或惰性导体样品，其中室温大气环境下易氧化的样品为单晶铜、单晶硅、铁或钴，惰性导体样品为石墨或金。5.根据权利要求1至4中任意一项所述的一种适用于扫描探针显微镜的抗变质防短路覆膜样品，其特征在于:当需要测量的导体样品为磁性样品时，在导体样品的表面包覆非磁性膜;当需要测量导体样品的光学特性时，在导体样品的表面包覆透光性膜。6.根据权利要求5所述的一种适用于扫描探针显微镜的抗变质防短路覆膜样品，其特征在于:所述的磁性样品为铁或钴，所述的非磁性膜的材质为二氧化硅或三氧化二铝，所述的透光性膜的材质为氟化钙或氟化锂。
【文档编号】G01Q60/00GK106093472SQ201610623210
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年8月2日 公开号201610623210.5, CN 106093472 A, CN 106093472A, CN 201610623210, CN-A-106093472, CN106093472 A, CN106093472A, CN201610623210, CN201610623210.5
【发明人】李全锋, 李全利
【申请人】河南师范大学