[发明专利]一种可控大长径比纳米探针的制备装置与制备方法

摘要

本发明提供一种可控大长径比纳米探针的制备装置，通过设置腐蚀稳压电路、腐蚀电压切断电路、探针浸没判断电路，与单片机配合实现对腐蚀过程中的腐蚀电压、探针浸没深度、探针提升速度等重要参数的精确控制，能够制备大长径比、可控长径比、耐磨损、可回收、成本低的纳米探针。本发明还提供一种可控大长径比纳米探针的制备方法，采用探针浸入指定深度后不再停留腐蚀，而是一直不断提起探针，从而形成针尖长、针尖曲率半径平滑变化、长径比大的新型纳米探针，具有不易磨损、可回收再利用、使用成本低等显著优点，并通过对腐蚀电压、探针浸没深度、提起速度等参数的自动控制，提高纳米探针的精度和质量，并且制备方法操作简单可靠。

主权项

一种可控大长径比纳米探针的制备装置，其特征在于：所述装置包括机械位移装置(1)、控制机(2)和控制电路，所述机械位移装置(1)固定纳米探针并带动纳米探针上下移动，所述控制机包括上位机(21)和单片机(22)，所述单片机(22)与机械位移装置(1)相连并控制机械位移装置(1)移动，所述控制电路包括与单片机(22)相连接的腐蚀电压稳压电路(3)、腐蚀电压切断电路(4)和探针浸没判断电路(5)；所述腐蚀电压切断电路(4)包括依次串联的采样电阻(41)、电压跟随器(42)、比例运算电路(43)和电压比较器(44)，所述采样电阻(41)与腐蚀电路相连，用于采集腐蚀电路电流值并将其转换为电压值，所述电压跟随器(42)用于跟随转换得到判断电压，所述比例运算电路(43)用于将判断电压信号放大；所述电压比较器(44)输出端与单片机(22)的IO口相连，所述电压比较器(44)用于将判断电压与阈值电压进行比较，当判断电压低于阈值电压时，电压比较器(44)输出端由低电平变为高电平，并将电平转变信号传送至单片机(22)；所述腐蚀电压稳压电路(3)接收单片机(22)发出的腐蚀电压信号指令，并按照指令输出预设的腐蚀电压并保持腐蚀电压恒定；所述探针浸没判断电路(5)检测探针浸入腐蚀液面，并将探针浸入信号信号发送至单片机(22)。