專利名稱:一種用于掃描探針顯微鏡的金薄膜基底制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于掃描探針顯微鏡中基底的制作方法
背景技術(shù)：
掃描探針顯微鏡是繼光學(xué)顯微鏡，電子顯微鏡之后發(fā)展起來(lái)的一類新型顯微 鏡。它依靠微小的探針來(lái)探測(cè)被測(cè)物的形貌及其它電、磁、粘彈力、硬度等性質(zhì)。在掃 描探針顯微鏡中，原子力顯微鏡(AFM)和掃描隧道顯微鏡(STM)應(yīng)用最為普遍。它們?cè)?觀測(cè)時(shí)都需要支持樣品的基底，云母、玻璃片、硅片、金薄膜、高溫定向石墨(HOPG)、 玻碳片是較為常用的基底。在這些基底中，金薄膜由于具有極高的化學(xué)惰性和適用于硫 醇的組裝體系而具有獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。常用的制備方法是在云母或硅片上高溫真空蒸鍍，退 火而得。 一般來(lái)說(shuō)，這樣的方法制得的薄膜在嚴(yán)格控制溫度，真空度，蒸發(fā)速度的條件 下，在小范圍內(nèi)一般小于lPm能夠得到極高的平整度和晶面，但大范圍來(lái)看， 一般為 一個(gè)個(gè)分立的島狀物。因此制備較大范圍具有極高的平整度的金薄膜一直是一個(gè)難題。 Martin Hegner等人在Surface Science291(1993)39-46報(bào)道了以云母為摸板制作大范圍平整 的金薄膜的方法，用原子力顯微鏡表征得到了在25iim范圍內(nèi)平均粗糙度為具有0.3nm 金薄膜。這種方法在后來(lái)應(yīng)用掃描探針顯微鏡的研究中經(jīng)常被用到。本發(fā)明對(duì)上述 Martin Hegner等人的方法做了一些改進(jìn)，使制作此種金薄膜的方法變的更為簡(jiǎn)單實(shí)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種用于掃描探針顯微鏡的金薄膜基底制作方法。本發(fā)明 以新解離的云母為摸板，新解離的云母表面具有原子級(jí)的平整度，通過(guò)蒸鍍的方式在使 緊靠此面的金原子沉積出較平的表面，然后剝離掉云母得到平整的金薄膜。
1)、以云母作模板，將云母解離，放入蒸鍍?cè)O(shè)備中；
2)、用純度大于99.9%的金絲，在室溫下，壓力小于0.5X10—5Torr，以O(shè).lnm/S
的速度進(jìn)行蒸鍍，控制鍍層的厚度為150-200nm。為了便于將此鍍層粘接到如下所用的 硅片上及隨后便于剝離掉云母模板，在此鍍層上電子束濺射10nm厚的鈦膜，接著電子束 濺射150nm厚的二氧化硅；
3)、將硅片用體積比為3 : l的濃硫酸，過(guò)氧化氫加熱處理，用乙醇、水超聲洗 滌；
4)、硅片上滴一小滴a-氰基丙烯酸乙酯膠粘劑，將剪裁好的云母-金的金面朝 下，輕輕的貼于硅片上，待膠干后，即得到硅-金-云母的夾心物；
5)、用雙面膠一層一層的剝離云母層，并用萬(wàn)用表檢查剝離后的表面的導(dǎo)電 性，直至表面具有了導(dǎo)電性，說(shuō)明已剝完了云母層，也可用機(jī)械剝離的方法直接將整塊 的云母剝離。
這種剝離好的金面即可使用，通過(guò)原子力顯微鏡和掃描隧道顯微鏡的表征，此 表面具有較高的平整度。制作過(guò)程較為簡(jiǎn)單、實(shí)用、花費(fèi)的時(shí)間少，制得的基底實(shí)用效
3果好，可應(yīng)用于納米筆書寫的基底，觀察生物分子DNA、蛋白質(zhì)及它們之間相互作用的 基底以及作為硫醇組裝體系的基底等。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1
以新解離的云母為模板，在室溫下壓力小于0.5X10—5Torr，蒸鍍200nm的金膜。 在如上述方法處理的硅片上滴一小滴a-氰基丙烯酸乙酯膠粘劑，將金薄膜粘于硅片上， 用雙面膠剝離云母層或機(jī)械剝離的方法直接將整塊的云母剝離，即得到了制備好的金薄 膜。
實(shí)施例2
以新解離的云母為模板，在室溫下壓力小于0.5X10—5Torr，蒸鍍150mn的金膜， 此表面用電子束濺射10nm厚的鈦膜，接著電子束濺射150nm厚的二氧化硅。在如前述 方法處理的硅片上滴一小滴a-氰基丙烯酸乙酯膠粘劑，將上述制得的復(fù)合膜的二氧化硅 面粘于硅片上，用雙面膠剝離云母層或機(jī)械剝離的方法直接將整塊的云母剝離，即得到 了制備好的金薄膜。 實(shí)施例3
以新解離的云母為模板，在室溫下壓力小于0.5X10—5Torr，蒸鍍150nm的金膜， 在此表面用電子束濺射10nm厚的鈦膜，接著電子束濺射150nm厚的二氧化硅。將一玻璃 片用體積比為3 : l的濃硫酸，過(guò)氧化氫加熱處理，用乙醇、水超聲洗滌、干燥后，滴一 小滴a-氰基丙烯酸乙酯膠粘劑，將上述制得的復(fù)合膜的二氧化硅面粘于玻璃片上，用雙 面膠剝離云母層或機(jī)械剝離的方法直接將整塊的云母剝離，即得到了制備好的金薄膜。
權(quán)利要求
一種用于掃描探針顯微鏡的金薄膜基底制作方法，其特征在于步驟和條件如下1)、以云母作模板，將云母解離，放入蒸鍍?cè)O(shè)備中；2)、用純度大于99.9％的金絲，在室溫下，壓力小于0.5×10-5Torr，以0.1nm/S的速度進(jìn)行蒸鍍，控制鍍層的厚度為150-200nm；在此鍍層上電子束濺射10nm厚的鈦膜，接著電子束濺射150nm厚的二氧化硅；3)、將硅片用體積比為3∶1的濃硫酸，過(guò)氧化氫加熱處理，用乙醇、水超聲洗滌；4)、硅片上滴一小滴a-氰基丙烯酸乙酯膠粘劑，將剪裁好的云母-金的金面朝下，輕輕的貼于硅片上，待膠干后，得到硅-金-云母的夾心物；5)、用雙面膠一層一層的剝離云母層，并用萬(wàn)用表檢查剝離后的表面的導(dǎo)電性，直至表面具有了導(dǎo)電性，已剝完了云母層；或者，用機(jī)械剝離的方法直接將整塊的云母剝離。
專利摘要
本發(fā)明屬于掃描探針顯微鏡中基底的制作方法。通過(guò)真空蒸鍍的方法，在新解離的云母表面鍍一層金薄膜，然后將此薄膜剝離于硅片的表面得到較平的金基底。此基底具有很好的平整度，可用做納米筆書寫，硫醇的自組裝體系，生物分子DNA及蛋白質(zhì)的原子力顯微鏡的可視化研究。
文檔編號(hào)H01J37/20GKCN1558424 B發(fā)布類型授權(quán) 專利申請(qǐng)?zhí)朇N 200410010647
公開(kāi)日2010年4月7日 申請(qǐng)日期2004年1月16日
發(fā)明者劉志國(guó), 吳愛(ài)國(guó), 周化嵐, 李壯, 馬智勇, 魏剛 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan專利引用 (4), 非專利引用 (3),