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[發明專利]一種原子力顯微鏡導電探針原位加熱、原位表征納米塞貝克系數的裝置有效

專利信息
申請號: 201410199399.0 申請日: 2014-05-12
公開(公告)號: CN104111268A 公開(公告)日: 2014-10-22
發明(設計)人: 曾華榮;徐琨淇;陳立東;趙坤宇;李國榮 申請(專利權)人: 中國科學院上海硅酸鹽研究所
主分類號: G01N25/20 分類號: G01N25/20;G01Q30/10;G01Q70/08
代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100 代理人: 郭蔚
地址: 200050 *** 國省代碼: 上海;31
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摘要:
搜索關鍵詞: 一種 原子 顯微鏡 導電 探針 原位 加熱 表征 納米 貝克 系數 裝置
【權利要求書】:

1.一種原子力顯微鏡導電探針原位加熱、原位表征納米塞貝克系數的裝置,用于原位加熱原子力顯微鏡導電探針、原位定量表征納米熱電材料納米塞貝克系數,其特征在于,

所述裝置進一步包括:

一原子力顯微鏡導電探針原位加溫模塊,用于實現原子力顯微鏡導電探針的原位加熱以及與其相互接觸的納米熱電材料微區加熱;

一納米塞貝克系數原位檢測模塊,用于提供發展原位表征納米塞貝克系數裝置的原子力顯微鏡平臺,并原位實現所述納米熱電材料納米塞貝克電壓信號的原位激發和原位檢測,并進而獲得納米塞貝克系數的原位定量表征結果。

2.根據權利要求1所述的一種原子力顯微鏡導電探針原位加熱、原位表征納米塞貝克系數的裝置,其特征在于,

所述原子力顯微鏡導電探針原位加溫模塊進一步包括:

一AFM探針支架,一絕緣底座,一探針底座,一發熱體支架,一發熱體,一激勵源和一AFM導電探針,所述AFM導電探針包括一導電探針微懸臂和一導電探針針尖,其中,所述AFM探針支架、所述絕緣底座、所述發熱體支架、所述發熱體依次相連,所述探針底座與所述發熱體支架獨立平行置于所述絕緣底座上并與所述導電探針微懸臂相連,實現所述AFM導電探針穩定安置;所述發熱體置于剛性薄層結構狀的發熱體支架上并與激勵源相連,實現發熱體發熱并對置于其上并緊密連接的所述導電探針微懸臂進行加熱,該熱量經所述導電探針微懸臂傳導于與其一體化連接的所述導電探針針尖,從而實現所述導電探針針尖原位加熱。

3.根據權利要求2所述的一種原子力顯微鏡導電探針原位加熱、原位表征納米塞貝克系數的裝置,其特征在于,

所述發熱體具熱敏電阻特性,其表面覆裹一絕緣漆層,可高效傳熱而不導通。

4.根據權利要求2所述的一種原子力顯微鏡導電探針原位加熱、原位表征納米塞貝克系數的裝置,其特征在于,

所述導電探針具有微區加熱源、信號檢測源的功能,其工作模式為原子力顯微鏡接觸模式。

5.根據權利要求2所述的一種原子力顯微鏡導電探針原位加熱、原位表征納米塞貝克系數的裝置,其特征在于,

所述AFM導電探針與被測納米熱電材料樣品互作用接觸面積為10-30nm,所述AFM導電探針的作用力為3nN-100nN,所述AFM導電探針的加熱電壓為0.5V-10V。

6.根據權利要求2所述的一種原子力顯微鏡導電探針原位加熱、原位表征納米塞貝克系數的裝置,其特征在于,

所述一納米塞貝克系數原位檢測模塊進一步包括:

一AFM平臺,一納米熱電材料樣品,一磁性金屬墊層,一低信號引出端,一高信號引出端,一高靈敏電壓計,一數據處理顯示模塊;其中,所述一納米熱電材料與所述導電探針針尖相互接觸時,將由于加熱所述導電探針針尖在被測納米熱電材料樣品和所述導電探針針尖相接觸的納米尺度加熱區與非接觸的未加熱區之間原位激發納米尺度塞貝克電壓信號;所述一低信號引出端和一高信號引出端共同輸出納米塞貝克電壓信號,并與所述高靈敏度電壓計相連,實現對納米尺度塞貝克電壓信號的原位檢測,進而獲得納米尺度塞貝克系數原位定量表征結果。

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