基于显微毛细管注射的单颗粒微电极制备方法

本发明涉及微电极制备，特别是涉及基于显微毛细管注射的单颗粒微电极制备方法。

背景技术：

1、现有技术中，单颗粒微电极的制备一般需要利用fib/sem系统(同时具有聚焦离子束和扫描电子显微镜的系统)进行操作，fib/sem系统的操作室内具有微纳操作器，微纳操作器用来夹持探针，在探针上沉积金属后完成单颗粒微电极的制备，每当一个单颗粒微电极制备完成后，需要更换操作室内的探针，然后将经过绝缘物质包覆的探针靠近颗粒，在探针上沉积金属后完成微电极制备。

2、但是，由于每次更换探针后都需要再次对fib/sem系统的操作室重新抽真空，导致制备过程耗时较长，常规情况下一个单颗粒微电极的制备过程至少需要一个小时的抽真空时间，并且，频繁打开操作室容易导致灰尘进入，污染操作室，进而导致系统的损坏。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种基于显微毛细管注射的单颗粒微电极制备方法。

2、一种基于显微毛细管注射的单颗粒微电极制备方法，所述单颗粒微电极制备方法包括如下步骤：

3、提供探针和颗粒体，控制所述探针的尖端和所述颗粒体相互靠近；

4、提供毛细输送管，所述毛细输送管具有毛细输送通道以及连通所述毛细输送通道的输入进口端和输送出口端，向所述毛细输送管的输入进口端注入粘接物质，使得所述粘接物质沿着所述毛细输送管的毛细输送通道移动至所述毛细输送管的输送出口端，并从所述毛细输送管的输送出口端施加在所述探针和所述颗粒体之间，利用所述粘接物质将所述探针和所述颗粒体导电连接。

5、在其中一个实施例中，所述单颗粒微电极制备方法包括如下步骤：

6、提供操作平台，将所述颗粒体放置在所述操作平台上，控制所述探针的尖端向所述颗粒体移动，进而实现所述探针的尖端和所述颗粒体的相互靠近。

7、在其中一个实施例中，所述单颗粒微电极制备方法包括如下步骤：

8、提供微纳手；

9、利用所述微纳手控制所述探针的尖端向所述颗粒体移动；

10、利用所述微纳手控制所述毛细输送管的输送出口端向所述探针的尖端和所述颗粒体移动，将粘接物质施加在所述探针的尖端和所述颗粒体之间，利用粘接物质将所述探针和所述颗粒体导电粘连。

11、在其中一个实施例中，所述单颗粒微电极制备方法包括如下步骤：

12、将所述操作平台的操作台面划分出多个颗粒定位区，利用每个所述颗粒定位区定位一个所述颗粒体，利用所述微纳手每次夹持一个所述探针移动至一个所述颗粒定位区，控制每个所述探针的尖端朝向配合的一个所述颗粒体移动，利用所述微纳手夹持所述毛细输送管依次移动至不同的所述颗粒定位区，施加粘接物质将每个所述探针和配合的一个所述颗粒体依次导电连接。

13、在其中一个实施例中，所述单颗粒微电极制备方法包括如下步骤：

14、提供微量注射仪器，将所述微量注射仪器与所述毛细输送通道的输入进口端连通，利用所述微量注射仪器向所述毛细输送管的输入进口端输送所述粘接物质。

15、在其中一个实施例中，所述单颗粒微电极制备方法包括如下步骤：

16、提供显微镜，将所述显微镜移动至所述颗粒体的上方，利用所述显微镜观测所述探针的尖端以及所述毛细输送管靠近所述颗粒体的移动状态，利用所述显微镜观测所述毛细输送管向所述探针的尖端和所述颗粒体施加所述粘接物质的施加状态。

17、在其中一个实施例中，所述单颗粒微电极制备方法包括如下步骤：

18、在所述探针的尖端和所述颗粒体之间施加所述粘接物质后，对所述探针、所述颗粒体和所述粘接物质实施加热处理。

19、在其中一个实施例中，所述加热处理的加热温度在80℃至120℃之间，所述加热处理的加热时长在1.5小时至2.5小时之间。

20、在其中一个实施例中，所述单颗粒微电极制备方法包括如下步骤：

21、提供操作平台，将所述颗粒体放置在所述操作平台上，控制所述探针的尖端向所述颗粒体移动，利用所述粘接物质导电粘接所述探针的尖端和所述颗粒体，加热所述操作平台的操作台面，使得所述操作台面的温度上升，利用所述操作台面对所述探针、所述颗粒体以及所述探针和所述颗粒体之间的粘接物质进行加热处理。

22、在其中一个实施例中，将所述探针的尖端与所述颗粒体导电接触，然后利用所述粘接物质将所述探针的尖端和所述颗粒体导电连接；或者，

23、提供含有导电成分和粘接成分的粘接物质，将所述探针的尖端与所述颗粒体靠近，利用含有导电成分和粘接成分的粘接物质将所述探针的尖端与所述颗粒体导电连接。

24、上述基于显微毛细管注射的单颗粒微电极制备方法中，利用毛细输送管输送粘接物质将探针和颗粒体导电连接的过程中，整个工艺过程不再需要真空环境，摒弃了借助于fib/sem系统(同时具有聚焦离子束和扫描电子显微镜的系统)的真空环境，在探针上沉积金属后完成单颗粒微电极的制备方案，不需要在每制备出一个单颗粒微电极后都需要更换探针，再次对fib/sem系统的操作室重新抽真空的步骤，从制备原理的根本上解决了单颗粒微电极制备过程耗时长的技术问题，也根本上地解决了频繁打开操作室导致灰尘进入，污染操作室，导致系统损坏的问题。

技术特征：

1.一种基于显微毛细管注射的单颗粒微电极制备方法，其特征在于，所述单颗粒微电极制备方法包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的单颗粒微电极制备方法，其特征在于，所述单颗粒微电极制备方法包括如下步骤：

3.根据权利要求2所述的单颗粒微电极制备方法，其特征在于，所述单颗粒微电极制备方法包括如下步骤：

4.根据权利要求3所述的单颗粒微电极制备方法，其特征在于，所述单颗粒微电极制备方法包括如下步骤：

5.根据权利要求1所述的单颗粒微电极制备方法，其特征在于，所述单颗粒微电极制备方法包括如下步骤：

6.根据权利要求1所述的单颗粒微电极制备方法，其特征在于，所述单颗粒微电极制备方法包括如下步骤：

7.根据权利要求1所述的单颗粒微电极制备方法，其特征在于，所述单颗粒微电极制备方法包括如下步骤：

8.根据权利要求7所述的单颗粒微电极制备方法，其特征在于，所述加热处理的加热温度在80℃至120℃之间，所述加热处理的加热时长在1.5小时至2.5小时之间。

9.根据权利要求7所述的单颗粒微电极制备方法，其特征在于，所述单颗粒微电极制备方法包括如下步骤：

10.根据权利要求1所述的单颗粒微电极制备方法，其特征在于，将所述探针的尖端与所述颗粒体导电接触，然后利用所述粘接物质将所述探针的尖端和所述颗粒体导电连接；或者，

技术总结本发明涉及一种基于显微毛细管注射的单颗粒微电极制备方法，控制探针的尖端和颗粒体相互靠近，向毛细输送管的输入进口端注入粘接物质，从毛细输送管的输送出口端施加在探针和颗粒体之间，利用粘接物质将探针和颗粒体导电连接。利用输送组件的毛细输送管输送粘接物质将探针和颗粒体导电连接的过程中，整个工艺过程不再需要真空环境，摒弃了借助于FIB/SEM系统的真空环境，在探针上沉积金属后完成单颗粒微电极的制备方案，不需要在每制备出一个单颗粒微电极后都需要更换探针，再次对FIB/SEM系统的操作室重新抽真空的步骤，从制备原理的根本上解决了单颗粒微电极制备过程耗时长的技术问题，也根本上地解决了频繁打开操作室导致灰尘进入，导致系统损坏的问题。技术研发人员：李哲,左安昊,方儒卿受保护的技术使用者：清华大学技术研发日：技术公布日：2024/1/13