[发明专利]一种纳米连接装置

说明书

本发明提供了一种纳米连接装置，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、近场光发生装置、电子束发射及调控模块、电子束物镜、纳米操作装置和控制装置；所述纳米操作装置包括样品台和执行端操作装置，所述纳米操作装置设置于所述真空腔内部，所述近场光发生装置包括激光发射装置和执行端，所述执行端设置于所述真空腔内部且可拆卸安装于所述执行端操作装置上，所述电子束发射及调控模块与所述电子束物镜相连接，所述近场光发生装置、所述电子束发射及调控模块、所述纳米操作装置分别与所述控制装置相连接。本发明不需要移出样品，通过所述样品台配合所述执行端操作装置，所述样品的操作灵活度更佳，从而提高纳米连接的精度。

技术领域

本发明涉及加工制造技术领域，特别涉及一种纳米操作及连接装置。

背景技术

纳米操作技术是利用探针、电子束、光等对纳米材料进行剥离、拾取、搬迁、放置、可控变形等，其操作及定位精度可达纳米级别，进而实现纳米材料的加工及装配，是新一代纳米构件结构性组装的关键。纳米连接技术是基于化学沉积、高能束辐照，超声波等技术手段，实现纳米材料之间、纳米材料与电极之间的连接，有利于新型功能性器件的制造，其决定着纳米结构实现其功能化的成败。现有的纳米操作、互连方法，均是在相互独立的两个或多个系统中完成，即在操作系统上进行纳米材料的操作及定位后，然后将材料转移至连接系统中进行互连，其过程降低了工作效率，破坏定位精度、引入污染物，且无法实现三维复杂操作及互连，难以构建三维复杂纳米结构及纳米器件。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种纳米连接装置，通过不同运动机构之间的配合，对所述样品进行定位后即可进行纳米连接。

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、近场光发生装置、电子束发射及调控模块、电子束物镜、纳米操作装置和控制装置；所述纳米操作装置包括样品台和执行端操作装置，所述纳米操作装置设置于所述真空腔内部，所述近场光发生装置包括激光发射装置和执行端，所述执行端设置于所述真空腔内部且可拆卸安装于所述执行端操作装置上，所述电子束发射及调控模块与所述电子束物镜相连接，所述近场光发生装置、所述电子束发射及调控模块、所述纳米操作装置分别与所述控制装置相连接。

可选地，所述纳米连接装置还包括保护气体引入装置，所述保护气体引入装置通过管道与所述真空腔相连接。

可选地，所述执行端为钨针或者AFM探针，所述控制装置适于控制所述第一运动机构和所述第二运动机构分别带动所述执行端运动形成微镊子对纳米结构进行夹取。

可选地，还包括CCD相机，所述CCD相机安装于所述真空腔内，所述CCD相机与所述控制装置相连接。

可选地，所述执行端操作装置包括：第一运动机构、第二运动机构，所述第一运动机构包括多个平动自由度和至少一个旋转自由度，所述第二运动机构包括多个旋转自由度和至少一个平动自由度，所述第一运动机构和所述第二运动机构上均可拆卸安装有执行端，所述第一运动机构和所述第二运动机构分别与所述控制装置相连接。

可选地，所述样品台包括精定位样品台，所述精定位样品台包括三个相互垂直的平动自由度，所述精定位样品台适于置放所述纳米结构并带动所述纳米结构移动。

可选地，所述样品台还包括：粗定位样品台，其与所述精定位样品台固定连接；所述粗定位样品台包括多个平动自由度和至少两个旋转自由度，所述粗定位样品台适于带动所述精定位样品台运动。

可选地，所述激光发射装置位于所述真空腔外部，所述激光发射装置包括激光器、激光偏振器和激光参数放大器。

可选地，所述近场光发生装置还包括光纤耦合器，所述光纤耦合器通过光纤与所述执行端连接。