[发明专利]一种原位测试方法和能够搭载微纳尺度样品的样品台

说明书

本发明公开了一种能够搭载微纳尺度样品的样品台，包括基座、封盖和金属丝，基座呈立方体状，立方体的六个面上分别设置有螺纹孔，封盖通过螺丝与基座的上表面固连，金属丝的中部和底部位于封盖和基座之间，封盖和基座将金属丝的中部和底部夹紧，金属丝的顶端为平面，通过显微沉积焊接工艺将微纳尺度样品固定在金属丝的顶端的平面上。一种原位测试方法，将微纳尺度样品固定在上述样品台中金属丝的顶端，将样品台装夹在微型力学测试仪上对微纳尺度样品进行原位测试。本发明的原位测试方法和能够搭载微纳尺度样品的样品台能够方便地对微纳尺度样品进行制备、转移和测试。

技术领域

本发明涉及微纳米力学及微机电技术领域，特别是涉及一种原位测试方法和能够搭载微纳尺度样品的样品台。

背景技术

扫描电子显微镜是一种用于高分辨率微区形貌分析的大型精密仪器设备，具有景深大、分辨率高，成像直观、立体感强、放大倍数范围宽以及待测样品可在三维空间内进行旋转和倾斜等特点。二次电子成象原理是各类扫描电镜中应用最广泛，分辨能力最强的一种。由电子枪发射的电子束经会聚透镜、物镜缩小和聚焦，在样品表面形成电子束，因样品表面结构的不同而激发出二次电子。二次电子收集极可将各个方向发射的二次电子汇集起来，被闪烁体处理成光信号，经过光电倍增管，使光信号再转变成电信号，并通过视频放大器输送至显像管的栅极，在荧屏上呈现出样品表面形貌的二次电子扫描图像。

聚焦离子束系统是利用电透镜将离子源产生的离子束经过离子枪加速，聚焦后作用于样品表面，产生二次电子信号取得电子像，用强电流离子束对表面原子进行剥离，以完成微、纳米级表面形貌加工，或是以物理溅射的方式搭配化学气体反应，有选择性的剥除金属，氧化硅层或沉积金属层。将聚焦离子束系统与扫描电子显微镜耦合成为聚焦离子束-扫描电子显微镜双束系统后，可对扫描电子显微镜舱内的样品进行极小尺寸地显微切割或是显微沉积焊接。

在微纳尺度力学测试过程中，经常要将聚焦离子束切削好的微纳尺度样品从体块状样品中提取出来，再进一步做原位力学测试，而常见的样品台无论是圆柱形样品台还是预制倾斜样品台，均面向体块状的样品，只能在扫描电子显微镜舱外进行人工装载。对于微纳尺度的样品，现有的方法是通过设备自带的倾斜功能进行倾斜观察，有扫描电子显微镜设备本身的角度限制，但目前的扫描电子显微镜承载台底座的倾斜功能只有-30°到90°，且在大角度倾斜的过程中样品台可能会撞击探头，损坏设备，且难以直接操纵微尺度试样，不够快捷方便，容错率低。

现有的扫描电子显微镜设备自带倾斜功能转移方式无法对样品进行多个维度的观测与制备，且无法在舱外操作，需运用到机械臂的转移、旋转及再安置流程，操作流程耗时长，容错率低，无法与后续样品的制备、测试过程结合，且只能在扫描电子显微镜舱内进行。

发明内容

本发明的目的是提供一种原位测试方法和能够搭载微纳尺度样品的样品台，以解决上述现有技术存在的问题，方便对微纳尺度样品进行转移、测试。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供了一种能够搭载微纳尺度样品的样品台，包括基座、封盖和金属丝，所述基座呈立方体状，所述立方体的六个面上分别设置有螺纹孔，所述封盖通过螺丝与所述基座的上表面固连，所述金属丝的中部和底部位于所述封盖和所述基座之间，所述封盖和所述基座将所述金属丝的中部和底部夹紧，所述金属丝的顶端为平面，通过显微沉积焊接工艺将微纳尺度样品固定在所述金属丝的顶端的平面上。

优选的，所述封盖和所述基座之间形成有凹槽，所述凹槽设置在所述基座的上表面上，所述金属丝的中部和底部插设在所述凹槽中。

优选的，所述金属丝与所述凹槽之间填充有导电胶。

优选的，所述凹槽呈半圆柱形。

优选的，所述基座靠近所述金属丝的顶端的一个棱边上设置有直角豁口。

本发明还提供了一种原位测试方法，包括以下步骤：