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一種單個微納米結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)移裝置的制作方法

文檔序號:12702254閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.一種單個微納米結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)移裝置,其特征在于,所述轉(zhuǎn)移裝置包括:顯微鏡、微納操縱器固定架、微納操縱器、轉(zhuǎn)移探針和微納結(jié)構(gòu)中轉(zhuǎn)基片;其中,所述微納操縱器固定架剛性固定安裝在顯微鏡上;所述微納操縱器剛性連接在微納操縱器固定架上;所述轉(zhuǎn)移探針安裝在微納操縱器的頂端;所述微納結(jié)構(gòu)中轉(zhuǎn)基片位置固定的放置在顯微鏡的樣品臺上,在微納結(jié)構(gòu)中轉(zhuǎn)基片上懸空承載待轉(zhuǎn)移的微納米結(jié)構(gòu);所述微納結(jié)構(gòu)中轉(zhuǎn)基片包括基片、周期性的凸起平臺和坐標(biāo)標(biāo)記,在表面平整的基片上通過微納加工形成周期性的凸起平臺和坐標(biāo)標(biāo)記,所述坐標(biāo)標(biāo)記為在基片的表面按照固定間距周期性排列的有規(guī)律標(biāo)號,凸起平臺之間形成凹槽,所述凹槽的寬度大于轉(zhuǎn)移探針的尖端的寬度。

2.如權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)移裝置,其特征在于,所述顯微鏡采用光學(xué)顯微鏡,或者電子顯微鏡;所述顯微鏡包括顯微鏡主體、樣品臺、物鏡和成像顯示系統(tǒng);其中,顯微鏡主體包括機械外殼、成像光路和照明系統(tǒng);樣品臺、物鏡和成像顯示系統(tǒng)均連接至顯微鏡主體,樣品臺與物鏡相對;樣品臺具有水平二維位置調(diào)節(jié)、高度調(diào)節(jié)以及旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)功能;物鏡的放大倍率可調(diào),顯微鏡整體放大倍率最高達到或超過2000~10000倍,物鏡的工作距離大于10mm;成像顯示系統(tǒng)為一臺計算機。

3.如權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)移裝置,其特征在于,所述微納操縱器包括粗調(diào)操縱器和細(xì)調(diào)操縱器;其中,粗調(diào)操縱器通過齒輪齒條機構(gòu)或者阻尼滑軌機構(gòu)進行三維位置調(diào)節(jié),通過軸承鎖緊機構(gòu)進行傾角、擺角和旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié);粗調(diào)操縱器包括粗調(diào)安裝固定裝置、粗調(diào)位置調(diào)節(jié)機構(gòu)和粗調(diào)傳動桿,粗調(diào)安裝固定裝置固定安裝在微納操縱器固定架上,在粗調(diào)安裝固定裝置上安裝粗調(diào)位置調(diào)節(jié)機構(gòu),在粗調(diào)位置調(diào)節(jié)機構(gòu)的頂端剛性連接粗調(diào)傳動桿;細(xì)調(diào)操縱器通過壓電陶瓷或液壓機構(gòu)實現(xiàn)精細(xì)的三維位置調(diào)節(jié),位置調(diào)節(jié)分辨率超過0.1微米;細(xì)調(diào)操縱器包括細(xì)調(diào)安裝固定裝置、細(xì)調(diào)位置調(diào)節(jié)機構(gòu)、控制器和細(xì)調(diào)傳動桿,在粗調(diào)傳動桿的頂端設(shè)置細(xì)調(diào)安裝固定裝置;在細(xì)調(diào)安裝固定裝置上設(shè)置細(xì)調(diào)位置調(diào)節(jié)機構(gòu),細(xì)調(diào)位置調(diào)節(jié)機構(gòu)通過導(dǎo)電線纜或液壓管連接至控制器,在細(xì)調(diào)位置調(diào)節(jié)機構(gòu)的頂端剛性連接細(xì)調(diào)傳動桿。

4.如權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)移裝置,其特征在于,所述轉(zhuǎn)移探針包括三維轉(zhuǎn)軸鎖緊機構(gòu)、探針固定桿和尖頭探針;其中,三維轉(zhuǎn)軸鎖緊機構(gòu)剛性安裝在微納操縱器的頂端;在三維轉(zhuǎn)軸鎖緊機構(gòu)上安裝探針固定桿;在探針固定桿的頂端剛性連接尖頭探針;在微納操縱器的帶動下,轉(zhuǎn)移探針能夠進行位置調(diào)節(jié);探針固定桿剛性連接尖頭探針和微納操縱器,并且通過三維轉(zhuǎn)軸鎖緊機構(gòu)能夠調(diào)節(jié)探針固定桿同微納操縱器的細(xì)調(diào)操縱器的傳動桿之間的角度。

5.如權(quán)利要求4所述的轉(zhuǎn)移裝置,其特征在于,所述尖頭探針的尖端直徑小于0.5微米,通過尖端的靜電吸附效應(yīng)在單個微納米結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)移過程中粘接所轉(zhuǎn)移的單個微納米結(jié)構(gòu)。

6.如權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)移裝置,其特征在于,所述微納結(jié)構(gòu)中的周期性凸起平臺的形狀為方形或者圓形,尺寸在5~10微米之間,高度在1~3微米之間,相鄰?fù)蛊鹌脚_的間距即凹槽的寬度在1~3微米之間。

7.如權(quán)利要求6所述的轉(zhuǎn)移裝置,其特征在于,所述凸起平臺的表面為拋光表面,平整度小于1納米。

8.如權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)移裝置,其特征在于,所述待轉(zhuǎn)移的單個微納米結(jié)構(gòu)存在一個維度的尺寸超過5μm;對于具有一個維度大于凸起平臺的微納米結(jié)構(gòu),一部分位于凸起平臺上,另一部分懸空于凸起平臺之間的凹槽上。

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