[发明专利]一种介观尺寸下FIB样品转移至衬底进行输运测量的方法

说明书

本发明公开了一种介观尺寸下FIB样品转移至衬底进行输运测量的方法，包括以下步骤：蚀刻步骤：将待蚀刻的单晶样品抛光打磨至光滑平整面，打磨后的单晶样品通过导电碳胶黏贴在FIB双束系统的载物台上，按照沉积保护层、上下挖槽、粗削、切U型槽、精修、削非晶的顺序，得到目标样品薄片S；取样步骤：取下FIB双束系统的载物台上的单晶样品，将该样品通过碳胶黏贴于三轴取样载物台上，并在单晶样品表面覆盖一层PDMS凝胶，之后下探针，挤压薄片样品S使其侧边的连接处自然断裂，且自然吸附在PDMS凝胶上；将薄片样品转移至标准电极衬底上转移步骤；以及沉积步骤。本发明能够快速准确的制备出优良的目标样品，以供后续研究使用。

技术领域

本发明涉及单晶样品在介观尺寸下的样本制备及输送测量领域，尤其涉及一种介观尺寸下FIB样品转移至衬底进行输运测量的方法。

背景技术

FIB样品(聚焦离子束制样)制备手段，目前主要集中在聚焦离子束-机械手转移，以及卡普环静电吸附法来实现样品的转移，前者对样品要求较为苛刻成功率低，后者也存在成本高、成功率低，损伤样品等缺点。

目前现有技术的缺点主要集中在对样品本身条件的限制、制备过程中可能对样品造成的损伤以及制备样品的高成本、成功率低等问题。

因此，有必要采取措施来克服现有技术带来的弊端，包括对样品条件的兼容程度，机械损伤程度和转移成功率低等问题。

本发明结合聚焦离子束在介观尺度下样品制备中的应用和低维材料转移方式，提出适用于该类介观尺度样品转移至目标衬底的方式。相较于传统机械手转移样品而言，具有更大的样品兼容性和制备成功率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种介观尺寸下FIB样品转移至衬底进行输运测量的方法，以要解决单晶在介观尺度下的样品制备及输运测量的问题。

为此，本发明提供了一种介观尺寸下FIB样品转移至衬底进行输运测量的方法，其特征在于，包括以下步骤：蚀刻步骤：将待蚀刻的单晶样品抛光打磨至光滑平整面，打磨后的单晶样品通过碳胶黏贴在FIB双束系统的载物台上，按照沉积保护层、上下挖槽、粗削、切U型槽、精修、削非晶的顺序，得到目标样品薄片S；取样步骤：取下FIB双束系统的载物台上的单晶样品，将该样品通过碳胶黏贴于三轴取样载物台上，并在单晶样品表面覆盖一层PDMS凝胶，之后下探针，挤压薄片样品S使其侧边的连接处自然断裂，且自然吸附在PDMS凝胶上；转移步骤：当单晶样品表面被捕获到样品薄片后，揭下PDMS凝胶，粘贴至载玻片上，并将载玻片连同金属夹片固定到转移台上方夹片安放处，在薄片转移装置上将薄片样品S转移至电极衬底上，且静置后取走金属夹片；沉积步骤：将准备好的电极衬底放入FIB真空腔室内，利用聚焦离子束在薄片样品与电极接触的地方沉积设定金属，然后利用FIB将薄片样品刻蚀成所需的图案进行测试。

本方法对目标样品和衬底的尺寸大小、厚度等几何因素具有很强的兼容性，并可最大限度内减小样品转移和制备过程中的机械损伤。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了聚焦离子束(FIB)刻蚀精修得到的目标薄片样品；

图2示出了在载物台B上下探针取样的示意图；

图3示出了自单晶样品中初步获取目标样本S的示意图；

图4示出了PDMS凝胶黏贴至载玻片的示意图；

图5示出了PDMS凝胶黏贴至载玻片的三维结构示意图；

图6示出了样品转移装置的结构示意图；