[发明专利]一种透射电镜高分辨原位液相加热芯片及其制备方法

权利要求书

1.一种透射电镜高分辨原位液相加热芯片，其结构为上片和下片通过金属键合层组合，其中上片和下片均分为正面和背面，上片的正面直接与下片的正面通过金属键合层粘结，自封闭形成一个超薄的腔室；所述上片和下片的材质均为两面有氮化硅或氧化硅的硅基片，其特征在于，

其中上片设置有两个注样口和一个中心视窗1，中心视窗1位于上片中心处，两个注样口关于中心视窗1对称布置；

下片设置有液体入口、流道、液体出口、加热层、中心视窗2、绝缘层，所述加热层设置有四个接触电极及螺旋环形加热丝，螺旋环形加热丝形状较为对称，加热丝相互间留有间隙，互不连接，四个接触电极置于芯片的边缘；加热层中心的加热丝置于硅基片上，以中心视窗为中心，且在大于螺旋环形加热丝外边缘区域设置一层氮化硅或氧化硅作为支撑膜，氮化硅或氧化硅支撑膜以下的硅被完全腐蚀，留有氮化硅或氧化硅支撑膜悬空在加热层中心的加热丝区域下的硅基片和该区域以外的硅基片上；加热层中心的加热丝区域的硅基片与除加热层中心的加热丝区域以外的硅基片通过氮化硅或氧化硅支撑膜隔离开；所述液体入口与液体出口关于中心视窗2对称布置，液体入口与液体出口通过流道连通；中心视窗2位于加热层的中心处，且不被加热材料挡住；在加热层上面设置有绝缘层，覆盖除四个接触电极以外的整个加热层区域；

所述上片的面积略小于下片的面积，上下片的中心视窗对齐，中心视窗1和中心视窗2上均有多个小孔。

2.如权利要求1所述透射电镜高分辨原位液相加热芯片，其特征在于，所述下片的外形尺寸为2*2-10*10mm。

3.如权利要求2所述透射电镜高分辨原位液相加热芯片，其特征在于，所述下片的外形尺寸为4*8mm。

4.如权利要求1所述透射电镜高分辨原位液相加热芯片，其特征在于，所述金属键合层的厚度为50nm-2000nm；金属键合层的材料为低熔点金属。

5.如权利要求4所述透射电镜高分辨原位液相加热芯片，其特征在于，金属键合层的材料为In、Sn或Al。

6.如权利要求1所述透射电镜高分辨原位液相加热芯片，其特征在于，所述氮化硅或氧化硅的厚度为5-200nm。

7.如权利要求1所述透射电镜高分辨原位液相加热芯片，其特征在于，所述硅基片的厚度为50-500um。

8.如权利要求1所述透射电镜高分辨原位液相加热芯片，其特征在于，所述中心视窗1和中心视窗2为方形中心视窗。

9.如权利要求8所述透射电镜高分辨原位液相加热芯片，其特征在于，所述方形中心视窗的大小为5um*5um-100um*100um。

10.如权利要求9所述透射电镜高分辨原位液相加热芯片，其特征在于，所述方形中心视窗的大小为20um*50um。

11.如权利要求1所述透射电镜高分辨原位液相加热芯片，其特征在于，所述小孔的大小为0.5μm-5μm。

12.如权利要求1所述透射电镜高分辨原位液相加热芯片，其特征在于，所述加热层设置为两组等效电路，所述两组等效电路分别使用单独的电流源表和电压源表控制；所述两组等效电路中的一组回路负责供电产热，另一组回路负责实时监控加热丝发热后的电阻值。

13.如权利要求1所述透射电镜高分辨原位液相加热芯片，其特征在于，所述加热层的螺旋环形加热丝的外径为0.15-0.5mm，厚度为50nm-500nm。

14.如权利要求1所述透射电镜高分辨原位液相加热芯片，其特征在于，所述螺旋环形加热丝采用的是金属金、铂、钯、铑、钼、钨、铂铑合金或非金属的碳化钼。