[发明专利]采用双电解质法制备扫描探针显微镜钨丝探针的方法及装置

权利要求书

1.一种采用双电解质法制备扫描探针显微镜钨丝探针的方法，其特征在于包括有下列步骤：

步骤一，分别配置Na₂SO₄溶液和NaOH溶液，待用；

所述Na₂SO₄溶液的摩尔浓度为1mol/L；

所述NaOH溶液的摩尔浓度为3mol/L；

步骤二，电极选取；

正极电极2选取不锈钢板材，正极电极2固定在第二夹持器上，正极电极2的上端通过第一电缆61与直流电源4的正极电源连接，正极电极2的下端置入Na₂SO₄溶液中；

负极电极3选取不锈钢板材制成的环形电极，把负极电极3固定在第三夹持器上，负极电极3通过第二电缆62连接在开关4的一端，开关4的另一端通过第三电缆63与直流电源4的负极电源连接；

步骤三，安装钨丝；

将钨丝1的上端固定在第一夹持器上，第一夹持器和第三夹持器安装在二自由度转台；通过二自由度转台调节好钨丝1与不锈钢环形电极3的相对位置；

步骤四，液膜形成；

从第三夹持器上取下负极电极3，使所述负极电极3上蘸取配置好的NaOH溶液形成液膜31；再将有液膜的负电极与第三夹持器固定；

步骤五，安装钨丝；

调节第一夹持器使钨丝1的下端从NaOH液膜31中心垂直向下穿过，且保证所述NaOH液膜31不破，穿过NaOH液膜31的钨丝下端浸入Na₂SO₄溶液中约1～2mm；

步骤六，制备适用于SPM的钨丝探针；

打开直流电源4加载9V～12V直流电压直至钨丝在与NaOH液膜接触处断裂，制得适用于SPM的钨丝探针。

2.根据权利要求1所述的采用双电解质法制备扫描探针显微镜钨丝探针的方法，其特征在于：正极电极2的宽记为a₂，不锈钢板材的厚记为b₂，不锈钢板材的长度不作要求，只要保证不锈钢板材的下端能够与液池中的Na₂SO₄溶液接触即可。尺寸关系a₂＝b₂或者a₂大于b₂；负极电极3环形电极的内半径记为r₃，环形电极的厚度记为a₃，环形电极的宽度记为b₃，尺寸关系2mm≤r₃≤4mm，a₃＝b₃或者a₃大于b₃。

3.根据权利要求1所述的采用双电解质法制备扫描探针显微镜钨丝探针的方法，其特征在于：加载直流电源4的时间为2～10分钟。

4.根据权利要求1所述的采用双电解质法制备扫描探针显微镜钨丝探针的方法，其特征在于：制得的钨丝探针(100)上有探针臂(101)、针尖(102)和探针尖端(103)；探针尖端的曲率半径小于10nm，针尖的高宽比为1.5:1～0.5:1。

5.根据权利要求1所述的采用双电解质法制备扫描探针显微镜钨丝探针的方法，其特征在于：当钨丝的直径不变时，所述钨丝下段的长度越短则制得的钨丝探针(100)的探针尖部(103)的曲率半径越小。