輸運(yùn)性質(zhì)測(cè)量系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種輸運(yùn)性質(zhì)測(cè)量系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 低維量子物質(zhì)是物理學(xué)研究?jī)?nèi)容最豐富的領(lǐng)域之一。半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)界面的二維電 子氣、石墨締、銅基和鐵基超導(dǎo)體、拓?fù)浣^緣體、氧化物界面W及過(guò)渡金屬硫族化合物層狀 材料等等都屬于該類體系。該些體系展現(xiàn)了自然界中一些最神奇的量子態(tài)，設(shè)及凝聚態(tài)物 理主要的重大科學(xué)問(wèn)題，是揭示低維物理最具挑戰(zhàn)的強(qiáng)電子關(guān)聯(lián)問(wèn)題的關(guān)鍵體系，它們很 有可能還是導(dǎo)致未來(lái)信息、清潔能源、電力和精密測(cè)量等技術(shù)重大革新甚至是革命的一類 體系，是目前全世界的研究重點(diǎn)。
[0003] 對(duì)于該類體系的研究，不但需要精密的實(shí)驗(yàn)手段，更加重要的是，由于它們均可W 從物理上提煉簡(jiǎn)化為厚度為一到幾個(gè)原子層/單位原胞的準(zhǔn)二維體系，一般情況下無(wú)法在 空氣環(huán)境下直接進(jìn)行研究，需要將真空環(huán)境內(nèi)生長(zhǎng)的低維材料拿出真空系統(tǒng)，再放入測(cè)量 系統(tǒng)上進(jìn)行測(cè)量?，F(xiàn)有技術(shù)的測(cè)量系統(tǒng)只能在可視狀態(tài)下，將探針與低維材料電接觸，W對(duì) 該低維材料進(jìn)行輸運(yùn)性質(zhì)的測(cè)量，限制了該測(cè)量系統(tǒng)的應(yīng)用范圍。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 有鑒于此，確有必要提供一種非可視狀態(tài)下能使探針陣列與低維材料結(jié)構(gòu)電接觸 W測(cè)量低維材料結(jié)構(gòu)輸運(yùn)性質(zhì)的輸運(yùn)性質(zhì)測(cè)量系統(tǒng)。
[0005] -種輸運(yùn)性質(zhì)測(cè)量系統(tǒng)，包括一測(cè)量頭和一測(cè)量腔，所述測(cè)量頭包括一樣品臺(tái)、一 探針臺(tái)和一第一電極盤，所述探針臺(tái)位于所述樣品臺(tái)與第一電極盤之間，所述測(cè)量腔內(nèi)具 有一第二電極盤，所述第一電極盤和第二電極盤具有 對(duì)應(yīng)的電極。
[0006] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的輸運(yùn)性質(zhì)測(cè)量系統(tǒng)中，測(cè)量頭中的第一電極盤和 測(cè)量腔中的第二電極盤具有一一對(duì)應(yīng)的電極，且探針臺(tái)可W在空間內(nèi)移動(dòng)W便探針臺(tái)中的 探針陣列與樣品臺(tái)中的電極接觸。因此，可W先使探針陣列與電極對(duì)準(zhǔn)接觸后，然后使探針 陣列略微移開(kāi)電極，再將電極和探針陣列整體傳送至所述測(cè)量腔中，最后使所述探針陣列 接觸所述電極進(jìn)行輸運(yùn)性質(zhì)測(cè)量，從而可W在非可視狀態(tài)下，使探針陣列與低維材料結(jié)構(gòu) 電接觸，測(cè)量該低維材料結(jié)構(gòu)的輸運(yùn)性質(zhì)，進(jìn)一步擴(kuò)大了輸運(yùn)性質(zhì)測(cè)量系統(tǒng)的應(yīng)用范圍。
【附圖說(shuō)明】
[0007] 圖1為原位輸運(yùn)性質(zhì)測(cè)量裝置的立體結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0008] 圖2為低維材料制備系統(tǒng)的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0009] 圖3為低維材料處理系統(tǒng)的立體結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010] 圖4為低維材料處理系統(tǒng)中電極蒸鍛腔內(nèi)部的立體結(jié)構(gòu)分解圖。
[0011] 圖5為低維材料處理系統(tǒng)中刻劃處理腔內(nèi)部及顯微鏡的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012] 圖6為輸運(yùn)性質(zhì)測(cè)量系統(tǒng)的立體結(jié)構(gòu)分解示意圖。
[0013] 圖7為輸運(yùn)性質(zhì)測(cè)量系統(tǒng)中探針臺(tái)的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014] 圖8為低維材料原位輸運(yùn)性質(zhì)測(cè)量方法的流程圖。
[0015] 主要元件符號(hào)說(shuō)明
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種輸運(yùn)性質(zhì)測(cè)量系統(tǒng)，包括一測(cè)量頭和一測(cè)量腔，其特征在于，所述測(cè)量頭包括一 樣品臺(tái)、一探針臺(tái)和一第一電極盤，所述探針臺(tái)位于所述樣品臺(tái)與第一電極盤之間，所述測(cè) 量腔內(nèi)具有一第二電極盤，所述第一電極盤和第二電極盤具有 對(duì)應(yīng)的電極。
2. 如權(quán)利要求1所述的輸運(yùn)性質(zhì)測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，所述測(cè)量腔為真空環(huán)境。
3. 如權(quán)利要求1所述的輸運(yùn)性質(zhì)測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，所述第二電極盤位于測(cè)量腔 內(nèi)的底部。
4. 如權(quán)利要求1所述的輸運(yùn)性質(zhì)測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，所述探針臺(tái)包括一限位基底、 一筒狀基底和一設(shè)置有探針陣列的位移臺(tái)，所述限位基底和筒狀基底用于使所述位移臺(tái)移 動(dòng)，使得所述探針陣列移動(dòng)。
5. 如權(quán)利要求4所述的輸運(yùn)性質(zhì)測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，所述位移臺(tái)由一第一位移體 和一第二位移體組成，該第二位移體具有相對(duì)的兩端，所述第一位移體的中間與第二位移 體的一端連接，所述第二位移體的另一端設(shè)置所述探針陣列。
6. 如權(quán)利要求4所述的輸運(yùn)性質(zhì)測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，所述筒狀基底具有一底壁，該 底壁具有一第四通孔，且定義該底壁遠(yuǎn)離筒狀基底的內(nèi)部的一側(cè)為外側(cè)，所述第二位移體 設(shè)置探針陣列的一端穿過(guò)該第四通孔伸入筒狀基底內(nèi)部，而所述第二位移體的另一端留在 所述底壁的外側(cè)。
7. 如權(quán)利要求6所述的輸運(yùn)性質(zhì)測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，所述限位基底位于第一位移 體遠(yuǎn)離筒狀基底的一側(cè)，且與該第一位移體間隔設(shè)置。
8. 如權(quán)利要求7所述的輸運(yùn)性質(zhì)測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，所述限位基底靠近第一位移 體的表面和所述筒狀基底的底壁靠近第一位移體的表面均設(shè)置多個(gè)壓電陶瓷，該多個(gè)壓電 陶瓷驅(qū)動(dòng)所述位移臺(tái)沿著垂直于筒狀基底的軸線方向移動(dòng)。
9. 如權(quán)利要求7所述的輸運(yùn)性質(zhì)測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，所述筒狀基底的內(nèi)側(cè)壁上設(shè) 置多個(gè)壓電陶瓷，該多個(gè)壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)所述位移臺(tái)沿著筒狀基底的軸線方向移動(dòng)。
10. 如權(quán)利要求1所述的輸運(yùn)性質(zhì)測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，所述測(cè)量腔密閉且不透明。
【專利摘要】一種輸運(yùn)性質(zhì)測(cè)量系統(tǒng)，包括一測(cè)量頭和一測(cè)量腔，所述測(cè)量頭包括一樣品臺(tái)、一探針臺(tái)和一第一電極盤，所述探針臺(tái)位于所述樣品臺(tái)與第一電極盤之間，所述測(cè)量腔內(nèi)具有一第二電極盤，所述第一電極盤和第二電極盤具有一一對(duì)應(yīng)的電極。本發(fā)明進(jìn)一步涉及一利用所述輸運(yùn)性質(zhì)測(cè)量系統(tǒng)的原位輸運(yùn)性質(zhì)的測(cè)量裝置及其測(cè)量方法。
【IPC分類】G01R1-073, G01R31-00
【公開(kāi)號(hào)】CN104749470
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510172008
【發(fā)明人】胡小鵬, 薛其坤, 陳曦, 趙大鵬, 鄭澄, 唐林
【申請(qǐng)人】清華大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年7月1日
【申請(qǐng)日】2015年4月13日