利索能及
我要发布
收藏
专利号: 2016106488713
申请人: 苏州华莱德电子科技有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-10-10
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种分子结光学近场显微镜系统,其特征在于,包括显微镜、高真空腔体、光谱分析仪、电流测试系统、高压放大器、电脑以及石英玻璃针尖,所述的显微镜分别与高真空腔体、光谱分析仪以及电脑相连接,所述的电流测试系统和高压放大器分别连接在高真空腔体和电脑之间,所述的光谱分析仪还与电脑相连接,所述的显微镜包括透镜、反射镜以及分光镜,所述的反射镜和分光镜分别设置在透镜之间,所述的反射镜和分光镜之间还设置有透镜,所述的石英玻璃针尖通过支架设置在高真空腔体的顶部并位于显微镜的下方。

2.根据权利要求1所述的分子结光学近场显微镜系统,其特征在于,所述的高真空腔体包括基底和压电陶瓷,所述的基底设置在压电陶瓷的上方。

3.根据权利要求1所述的分子结光学近场显微镜系统,其特征在于,所述的石英玻璃针尖采用三棱柱型的石英玻璃的表面蒸镀20-40纳米金薄膜制备。

4.根据权利要求1所述的分子结光学近场显微镜系统,其特征在于,所述的分子结光学近场显微镜系统还包括氦氖激光器,所述的显微镜分别通过光纤与氦氖激光器和光谱分析仪相连接。

5.根据权利要求1-4之一所述的分子结光学近场显微镜系统的构造方法,其特征在于,包括以下具体步骤:步骤1:利用石英玻璃角制备石英玻璃针尖

将石英玻璃切割为边长4毫米等边三角形用于制备针尖,将切割成三棱柱型的石英玻璃的表面蒸镀20-40纳米金薄膜制备石英玻璃针尖,用石英玻璃针尖作为电信号检测和光导通通道,当氦氖激光器的激光通过刚分辨率显微镜汇聚到石英玻璃针尖的尖端时,石英玻璃针尖的尖端将产生极高的近场强度,当这一近场增强效应被用于测试光谱测试时将实现近场增强光谱的测试;

步骤2:利用微尺度下电子隧穿效应原理实现单分子结电流-电压测试

将制备的石英玻璃针尖固定在支架上,控制压电陶瓷使固定于在上面基底上下移动,当石英玻璃针尖与基底间距离足够接近时,将观测到隧穿电流,当石英玻璃针尖与基底距离进一步缩短达到分子结的长度,石英玻璃针尖与基底上的分子实现接触,实现分子结的构筑行为,当分子结构筑完毕后,即可控制施加在分子结上的电压,测试其电流电压行为;

步骤3:利用石英玻璃针尖增强拉曼光谱技术,构筑了石英玻璃针尖的尖端增强光谱测试系统

利用分光镜将氦氖激光器的激光引入高真空腔体内,并通过高分辨率物镜将氦氖激光器的激光汇聚于石英玻璃针尖的尖端,并在石英玻璃针尖的尖端产生极强的近场强度,实现了石英玻璃针尖的尖端的单分子光学信号的测试,同时,利用高分辨率物镜采集石英玻璃针尖的尖端光信号,最终将光信号导入低温的光谱分析仪进行光谱分析;

步骤4:原位单分子结的电学信号及光学信号的协同测试

通过控制基底高度构筑单分子结,对单分子结施加驱动电压,测试电流-电压信号,同时,将氦氖激光器的激光引到石英玻璃针尖的尖端测试针尖增强拉曼光谱,以此实现分子结电信号及光信号的协同测试。

6.根据权利要求1所述的分子结光学近场显微镜系统的构造方法,其特征在于,所述的石英玻璃的厚度为0.2毫米。

7.根据权利要求1所述的分子结光学近场显微镜系统的构造方法,其特征在于,所述的分子结的长度为0.2纳米。