[发明专利]一种二元过渡金属氧化物薄膜纳米图形加工方法

权利要求书

1.一种二元过渡金属氧化物薄膜纳米图形加工方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1、将样品放置于样品台上，通过导线将C-AFM探针、样品、样品台、电压源连成回路。

S2、使用C-AFM扫描指定区域的形貌并选取所要加工的位置。

S3、为C-AFM探针针尖施加直流偏压，使样品与针尖接触的界面处发生离子电化学反应，通过控制偏压的幅值、施加次数和针尖作用区域及扫描次数，实现对二元过渡金属氧化物薄膜不同形状的纳米图形加工。

2.根据权利要求1所述的一种二元过渡金属氧化物薄膜纳米图形加工方法，其特征在于：所述步骤S1中，C-AFM探针为因表面镀有一层金属膜而具有导电能力的普通原子力显微镜(AFM)探针。

3.根据权利要求1所述的一种二元过渡金属氧化物薄膜纳米图形加工方法，其特征在于：所述步骤S1中，将样品台接地。

4.根据权利要求1所述的一种二元过渡金属氧化物薄膜纳米图形加工方法，其特征在于：所述步骤S3中，偏压幅值、施加次数、针尖作用区域及扫描次数由可编程的电压源设置及控制。

5.根据权利要求1所述的一种二元过渡金属氧化物薄膜纳米图形加工方法，其特征在于：所述步骤S3中，针尖作用区域分为点和面两种类型。

6.根据权利要求5所述的一种二元过渡金属氧化物薄膜纳米图形加工方法，其特征在于：所述点为针尖直接接触到样品中的某一点所确定的接触区域。

7.根据权利要求5所述的一种二元过渡金属氧化物薄膜纳米图形加工方法，其特征在于：所述面为AFM接触模式下扫描样品表面形貌时所确定的矩形区域。

8.根据权利要求1所述的一种二元过渡金属氧化物薄膜纳米图形加工方法，其特征在于：二元过渡金属氧化物包括：TiO₂、ZrO₂、HfO₂、V₂O₅、Ta₂O₅、MoO₃、WO₃、NiO、ZnO。

9.根据权利要求1所述的一种二元过渡金属氧化物薄膜纳米图形加工方法，其特征在于：所述步骤S3中，离子电化学反应中的离子类型为氧离子(O^2-)。

10.根据权利要求1所述的一种二元过渡金属氧化物薄膜纳米图形加工方法，其特征在于：所述步骤S3中，离子电化学反应伴随着氧气喷发及氧空位的产生，具体反应方程式可以描述为：

其中为氧原子，O₂为氧气，为氧空位，e^-为电子。