[发明专利]以高分辨率感测显微电子器件和生物体中的温度和温度分布

权利要求书

1.一种以小于1μm的分辨率测量物体例如电子器件或生物体中 的温度和/或温度分布的方法，所述方法包括以下步骤：

a)提供物体，

b)在待测量温度和/或温度分布的所述物体或所述物体的部分表面 上施加温度计层，所述温度计层包括基体和具有温度依赖性的发射特性 的分子温度计，所述分子温度计被埋入所述的基体中，所述温度计层的 厚度≤40nm，，优选为10nm-40nm，

c)提供具有光源、第一探测器、第二探测器以及用于接收并扫描待 检查的样品的显微镜载物台，

d)将所述物体放置在所述显微镜载物台上并利用所述光源光激发所 述的分子温度计，

e)通过采用所述第一和第二探测器测量发光强度比来测量来自所述 光激发的分子温度计的射线发射，其中所述发光强度比是在第一和第二 波长处的发光强度的比值，其中分别使用所述第一和第二探测器来测量 在所述第一和第二波长处的发光强度，

f)基于所述测量的发光强度比来确定温度和/或温度分布。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述显微镜是共焦显微镜或受 激发射损耗(STED)显微镜。

3.根据权利要求1-2中任一项所述的方法，其中所述分子温度计 选自金属卟啉、对于＞1％的激发单重态、优选＞50％的激发单重态、更 优选＞90％的激发单重态，在光激发下发生系间窜越的其它分子例如含 溴的分子以及在其结构中具有例如Ir、Pt、Ru或Pd或其它如Zn、Fe、 Au、Ag等并且对于＞1％的激发单重态、优选＞50％的激发单重态、更 优选＞90％的激发单重态，在光激发下发生系间窜越的金属有机分子。

4.根据权利要求3所述的方法，其中所述分子温度计是金属卟啉， 优选地选自八乙基卟啉锌(ZnOEP)、八乙基卟啉钯(PdOEP)和八乙基卟啉 铂(PtOEP)。

5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述分子温度计以 相对于所述基体的总重量，0.001-5wt.％，优选地0.01-3wt.％范围的 浓度存在于所述温度计层中。

6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述基体是光学透 明的。

7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述基体是惰性 的。

8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述基体是光学透 明的并且是惰性的。

9.根据权利要求8所述的方法，其中所述光学透明的并且惰性的基 体是聚合物基体。

10.根据权利要求9所述的方法，其中所述的聚合物基体是由选自 聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚硅氧烷例如聚(二甲基硅 氧烷)(PDMS)、聚烯烃例如聚乙烯、聚丙烯的材料制造的。

11.根据权利要求1-8中任一项所述的方法，其中所述基体含有无 机氧化物或氮化物。

12.根据权利要求9-10中任一项所述的方法，其中所述基体含有 无机氧化物或氮化物。

13.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中步骤b)是通过 选自旋涂、浸涂、滴铸、刮片法、Langmuir-Blodgett技术、喷涂、热蒸 发、分子束沉积、层合和粘合例如胶合的方法来进行的。

14.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述温度计层是 多层结构并且包括至少两种亚层，其中每个亚层优选地具有不同浓度的 所述分子温度计。

15.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中在所述物体上没 有施加分子加热器层来确定所述物体的温度和/或温度分布。

16.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中在步骤d)中，所 述光激发是通过连续激发或脉冲激发来进行的。

17.根据权利要求16所述的方法，其中所述光激发发生在400-600 nm的波长范围内。