利索能及
我要发布
收藏
专利号: 2021105640324
申请人: 杭州电子科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-05-14
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种基于电场控制Ag2Ga纳米针阵列成形的制备方法,其特征在于,包括步骤:S1、对第一硅基板表面进行光刻以及各向异性蚀刻,以在第一硅基板表面阵列形成针尖结构;

S2、在针尖结构的尖端处镀一层镉薄膜,并在镉薄膜外镀一层银薄膜,以形成探针阵列硅基底;

S3、在第二硅基板表面涂覆一层镓膜,并对镓膜进行加热以使镓膜成为液态,从而形成镓膜衬底;

S4、将镓膜衬底滑动连接于水平滑轨上,以实现镓膜衬底在水平方向上的滑动;

S5、将探针阵列硅基底相对设置于镓膜衬底上方,并将探针阵列硅基底滑动连接于设置于水平滑轨侧边的垂直滑轨,以实现探针阵列硅基底于镓膜衬底上方的垂直运动;

S6、对镓膜衬底与探针阵列硅基底接通直流电源,以形成电场;

S7、通过控制电场强度,控制镓膜衬底于水平滑轨上的滑动方向、滑动速度,控制探针阵列硅基底于垂直滑轨上的滑动方向、滑动速度,以在探针阵列硅基底与镓膜衬底之间形成相应形状的Ag2Ga纳米针。

2.根据权利要求1所述的一种基于电场控制Ag2Ga纳米针阵列成形的制备方法,其特征在于,步骤S1中具体为:在第一硅基板表面以正方形区域阵列形成针尖结构。

3.根据权利要求1所述的一种基于电场控制Ag2Ga纳米针阵列成形的制备方法,其特征在于,步骤S2中,在对针尖结构的尖端处进行镀银之前还包括以下步骤:S2.1、对尖端处用除油剂进行清洗;

S2.2、用水冲洗尖端处的除油剂;

S2.3、将尖端处放置于硫酸溶液中酸洗活化处理;

S2.4、用水冲洗尖端处,再用去离子水对尖端处进行冲洗,直至去除尖端处表面残留酸液。

4.根据权利要求3所述的一种基于电场控制Ag2Ga纳米针阵列成形的制备方法,其特征在于,步骤S2.1中具体为:在50‑60℃下以0.05A/mm2的电流并通过除油剂对尖端处进行除油,除油时间为1min。

5.根据权利要求3所述的一种基于电场控制Ag2Ga纳米针阵列成形的制备方法,其特征在于,步骤S2.3中硫酸溶液的浓度为10%。

6.根据权利要求3所述的一种基于电场控制Ag2Ga纳米针阵列成形的制备方法,其特征在于,步骤S2.3中活化处理的时间为10S。

7.根据权利要求1所述的一种基于电场控制Ag2Ga纳米针阵列成形的制备方法,其特征在于,镉薄膜的厚度为10nm,银薄膜的厚度为40nm。

8.根据权利要求1所述的一种基于电场控制Ag2Ga纳米针阵列成形的制备方法,其特征在于,步骤S3中,镓膜的涂覆速度为5mm/s。

9.根据权利要求1所述的一种基于电场控制Ag2Ga纳米针阵列成形的制备方法,其特征在于,步骤S3中,对镓膜进行加热的温度为30‑50℃,镓膜的厚度为50μm。

10.根据权利要求1所述的一种基于电场控制Ag2Ga纳米针阵列成形的制备方法,其特征在于,步骤S7中具体包括以下步骤:S7.1、控制镓膜衬底于水平滑轨上的滑动,以实现镓膜衬底与探针阵列硅基底的对位;

S7.2、控制电场强度,并控制探针阵列硅基底于垂直滑轨上以恒定速度向下滑动,随着电场强度增大,镓膜上形成与针尖结构相应的尖峰,且尖峰与针尖结构发生接触,此时停止滑动;

S7.3、银微粒与镓微粒发生化学反应并生成Ag2Ga;

S7.4、控制探针阵列硅基底于垂直滑轨上以预设速度向上滑动,并同时控制镓膜衬底于水平滑轨上以预设滑动方向、滑动速度进行滑动;

S7.5、当尖峰上形成相应形状Ag2Ga纳米针时,加快探针阵列硅基底于垂直滑轨上向上滑动的速度,以使Ag2Ga纳米针脱离镓膜。