[发明专利]一种纳米连接装置和纳米线连接方法

说明书

本发明提供了一种纳米连接装置和纳米线连接方法，涉及加工制造技术领域。本发明所述纳米连接装置，包括：真空腔、电子束发射及调控模块、电子束物镜、纳米操作装置、近场光发生装置、保护气体引入装置、工控机和显示装置。本发明所述纳米线连接方法包括：获取纳米颗粒和纳米线均匀分布于硅片表面的基底，将所述基底固定于精定位样品台上；利用粗定位样品台和精定位样品台进行所述基底的定位；利用纳米操作装置进行所述纳米线的定位，然后利用纳米操作装置进行纳米颗粒的定位；采用近场光作为热源，进行不同所述纳米线之间的连接。本发明通过多功能的结构设计，辅助完成纳米线的连接，从各个方面来提高了纳米线的连接效率和连接质量。

技术领域

本发明涉及加工制造技术领域，特别涉及一种纳米连接装置和纳米线连接方法。

背景技术

纳米线受尺度效应的影响，具有优于宏观材料的机械性能、光学性能、电学性能，是实现新型纳米器件的基本构件之一。纳米线的操作以及纳米线之间的连接是实现纳米器件制造的关键技术。目前，纳米操作及连接技术多是利用激光等辐照多个分散后的纳米线，进行所有纳米线的之间的连接。该方法容易造成纳米线的损伤，且难以针对性地选择两个或两个以上纳米线，并实现该纳米线之间的连接，进而制造纳米器件。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种纳米连接装置，用于辅助完成纳米线的连接。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种纳米连接装置，包括：真空腔、电子束发射及调控模块、电子束物镜、纳米操作装置、近场光发生装置、保护气体引入装置、工控机和显示装置；所述纳米操作装置包括：精定位样品台、精定位样品台、第一运动机构和第二运动机构；所述近场光发生装置包括：光纤探针和AFM探针；其中，所述光纤探针与所述第一运动机构相连，所述AFM探针与所述第二运动机构相连，所述精定位样品台与所述粗定位样品台相连接，所述电子束物镜、所述纳米操作装置均位于所述真空腔内部，所述保护气体引入装置和所述电子束发射及调控模块分别与所述真空腔相连接，所述电子束物镜与所述电子束发射及调控模块相连接，所述工控机适于所述真空腔、所述电子束发射及调控模块、所述电子束物镜、所述纳米操作装置和所述保护气体引入装置的控制，所述显示装置适于显示所述真空腔内设定的区域。

相对于现有技术，本发明所述的纳米连接装置具有以下优势：

本发明通过所述真空腔提高了电子束成像精度，对操作及连接过程进行实时视觉成像，进而提高了纳米线和纳米颗粒连接的精度；通过所述样品台对硅片进行移动，使硅片置于电子束检测范围内，继而通过所述执行端操作装置对所述纳米线和纳米颗粒进行操作，通过所述样品台与所述执行端操作装置的双重配合，使纳米线和纳米颗粒的操作灵活度更佳，纳米线和纳米颗粒的运动空间更广，从而有助于提高纳米线和纳米颗粒连接的精度。

本发明所述精定位样品台通过三个平动自由度可实现三维空间的移动，将所述样品移动到设定的位置，进行初步定位；所述精定位样品台与所述第五旋转件连接，通过第四旋转件的转动使所述精定位样品台倾斜，为得到最佳的电子束成像提供了便利；通过所述第五旋转件自转使所述精定位样品台旋转，以此找到最佳的纳米结构操作角度；通过对所述精定位样品台进行初步调节，使其处于最佳的操作位置，可以间接减小精定位的移动距离，从而节省设备成本，并实现大行程高精度的移动。

本发明还提出一种纳米线连接方法，采用包括上述所述的纳米连接装置，所述纳米线连接方法包括：

S1：获取纳米颗粒和纳米线分散于硅片表面的基底；

S2：将所述基底固定于精定位样品台上，调节电子束物镜和电子束发射及调控模块，移动样品台进行所述基底的定位；

S3：调节所述电子束物镜和所述电子束发射及调控模块，移动样品台对目标纳米线进行定位；