[发明专利]一种用于透射电镜原位表征的CVD芯片及其使用方法

权利要求书

1.一种用于透射电镜原位表征的CVD芯片，其特征在于：该CVD芯片包含底板芯片与盖板芯片；

底板芯片包含第一硅片基底(1)，在第一硅片基底(1)上沉积有绝缘层薄膜(2)，在绝缘层薄膜(2)上沉积一对低温区电极(3)与一对高温区电极(8)，在低温区电极(3)与高温区电极(8)表面沉积隔离层薄膜(4)，在隔离层薄膜(4)位于一对低温区电极(3)之间的部分刻蚀第一观察窗口(5)，在隔离层薄膜(4)位于一对高温区电极(8)之间的部分刻蚀第二观察窗口(7)，第一观察窗口(5)和第二观察窗口(7)的刻蚀深度小于绝缘层薄膜(2)的厚度，在第一硅片基底(1)中刻蚀第一镂空区(6)，第一镂空区(6)覆盖第一观察窗口(5)和第二观察窗口(7)、贯穿第一硅片基底(1)至绝缘层薄膜(2)；

盖板芯片包括第二硅片基底(12)，在第二硅片基底(12)上沉积支撑薄膜(9)，在支撑薄膜(9)中刻蚀观察区(11)，观察区(11)的刻蚀深度小于支撑薄膜(9)的厚度，观察区(11)覆盖第一观察窗口(5)和第二观察窗口(7)，在第二硅片基底(12)中刻蚀第二镂空区(10)，第二镂空区(10)覆盖观察区(11)、贯穿第二硅片基底(12)至支撑薄膜(9)；

底板芯片和盖板芯片通过隔离层薄膜(4)和支撑薄膜(9)之间的金属粘合剂(13)对粘密封。

2.根据权利要求1所述的一种用于透射电镜原位表征的CVD芯片，其特征在于：所述的绝缘层薄膜(2)的材料为碳化硅SiC、氮化硅Si₃N₄、氧化铝Al₂O₃中的任意一种或多种组合，绝缘层薄膜(2)厚度为50～2000nm。

3.根据权利要求1所述的一种用于透射电镜原位表征的CVD芯片，其特征在于：所述的低温区电极(3)与高温区电极(8)的材料为铜、金、铂中的一种或多种组合，电极厚度为200～1000nm。

4.根据权利要求1所述的一种用于透射电镜原位表征的CVD芯片，其特征在于：所述的隔离层薄膜(4)的材料为碳化硅SiC、氧化硅SiO₂、氮化硅Si₃N₄、氧化铝Al₂O₃薄膜结构中的一种或多种组合，隔离层薄膜(4)厚度为300～1000nm。

5.根据权利要求1所述的一种用于透射电镜原位表征的CVD芯片，其特征在于：所述的第一观察窗口(5)和第二观察窗口(7)为矩形或者圆形或者椭圆形，第一观察窗口(5)和第二观察窗口(7)处的的绝缘层薄膜(2)厚度均为15～50nm。

6.根据权利要求1所述的一种用于透射电镜原位表征的CVD芯片，其特征在于：所述的支撑薄膜(9)的材料为碳化硅SiC、氮化硅Si₃N₄、氧化铝Al₂O₃的一种或多种组合，支撑薄膜(9)的厚度为500～2000nm。

7.根据权利要求1所述的一种用于透射电镜原位表征的CVD芯片，其特征在于：所述的观察区(11)为矩形或者圆形或者椭圆形，观察区(11)覆盖第一观察窗口(5)和第二观察窗口(7)，观察区(11)处的支撑薄膜(9)厚度为15～50nm。

8.根据权利要求1所述的一种用于透射电镜原位表征的CVD芯片，其特征在于：所述的金属粘合剂(13)的材料为银胶、ITO、铟或者真空硅脂。

9.如权利要求1至8中任一所述的一种用于透射电镜原位表征的CVD芯片的使用方法，其特征在于：首先，对低温区电极(3)与高温区电极(8)分别施加电流，低温区电极(3)上施加的电流强度小于高温区电极(8)上施加的电流强度；然后，将用于CVD生长的源材料置于两个高温区电极(8)之间，把催化剂材料置于两个低温区电极(3)之间；再后，在底板芯片的隔离层薄膜(4)的外围边缘区域粘上粘合剂(13)；最后，令盖板芯片的支撑薄膜(9)面向金属粘合剂(13)，通过挤压使底板芯片和盖板芯片对粘密封，使观察区(11)覆盖第一观察窗口(5)和第二观察窗口(7)，形成CVD芯片。