[实用新型]一种热场、电场、偏压复合外场仿真环境芯片

说明书

本实用新型涉及原位透射电镜领域，尤其涉及一种热场、电场、偏压复合外场仿真环境芯片。硅基片中部开设电子束透过窗口，氮化硅薄膜承载层设置于硅基片上表面中部，氮化硅薄膜承载层的两侧分别设置电场、偏压外场形成电极于硅基片上表面，两个电场、偏压外场形成电极分别通过线路连接电场、偏压外场电压接入电极，电场、偏压外场电压接入电极相对设置于硅基片上表面的一侧；氮化硅薄膜承载层的上表面设置双回字热场型芯片，双回字热场型芯片中的每个回字热场型芯片分别通过线路连接四线法接入电流电极。本实用新型的微区仿真环境外场芯片结构，采用薄膜承载结构与外场加载结构，实现微区热、电、偏压场的加载。

技术领域

本实用新型涉及原位透射电镜领域，尤其涉及一种热场、电场、偏压复合外场仿真环境芯片。

背景技术

原位透射电镜的发展历史可以追溯到上世纪40年代，其技术难点不仅在于需要将仿真环境和外场作用准确地施加在微小的TEM样品上，同时还要满足一系列苛刻的条件，例如：要维持电镜系统的超高真空度和样品台极高的稳定度，不能对成像光路产生干扰，保证合理的成像分辨率，以及整个结构必须紧凑以适用于TEM狭小的样品腔体等。

近十年来，随着电子显微学、微纳加工和真空等关键技术的进步，通过对电镜样品杆进行特殊的设计和制造，在其中引入环境和外场条件来实现原位表征功能。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种热场、电场、偏压复合外场仿真环境芯片，解决传统透射电镜微区观看时，无法观测到观样品处于热场、电场、偏压场以及其复合外场的条件下的微观情况等问题。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种热场、电场、偏压复合外场仿真环境芯片，包括：四线法接入电流电极，双回字热场型芯片，电场、偏压外场电压接入电极，电场、偏压外场形成电极，氮化硅薄膜承载层，硅基片，电子束透过窗口，具体结构如下：

硅基片中部开设电子束透过窗口，氮化硅薄膜承载层设置于硅基片上表面中部，氮化硅薄膜承载层的两侧分别设置电场、偏压外场形成电极于硅基片上表面，两个电场、偏压外场形成电极分别通过线路连接电场、偏压外场电压接入电极，电场、偏压外场电压接入电极相对设置于硅基片上表面的一侧；氮化硅薄膜承载层的上表面设置双回字热场型芯片，双回字热场型芯片中的每个回字热场型芯片分别通过线路连接四线法接入电流电极。

所述的热场、电场、偏压复合外场仿真环境芯片，氮化硅薄膜承载层于硅基片上表面完全覆盖在电子束透过窗口。

所述的热场、电场、偏压复合外场仿真环境芯片，电场、偏压外场形成电极为双条形电极平行相对设置。

本实用新型的优点及有益效果是：

1、本实用新型包括芯片基底、氮化硅薄膜承载层、外场加载结构，外场加载结构设在氮化硅薄膜承载层上，该芯片用于原位透射电镜仿真环境样品杆，最大限度实现在复杂温度和电场仿真环境中材料的宏观性能与微观结构反应机制的测量与研究。

2、本实用新型的微区仿真环境外场芯片结构，采用薄膜承载结构与外场加载结构，实现微区热、电、偏压场的加载，通过对双回字金属线圈加载电流，通过电阻的热效应来实现微区的热场模拟。同时，通过在双条形电极上加载电压，实现微区电场环境的模拟。另外，通过在单条形电极上加载电压，实现微区偏压场环境的模拟。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图中：1四线法接入电流电极；2双回字热场型芯片；3电场、偏压外场电压接入电极；4电场、偏压外场形成电极；5氮化硅薄膜承载层；6硅基片；7电子束透过窗口。

具体实施方式