[发明专利]一种实现原位微观电场多功能的探针测试辅助装置

说明书

本发明公开一种实现原位微观电场多功能的探针测试辅助装置。所述装置包括六角盒状主体、U型探针挡板和主体基座；所述六角盒状主体的每个侧壁均开设U型窗口；所述U型探针挡板插入所述U型窗口；在每个所述U型探针挡板上设有一对相贴的密封片，其相贴处所形成的缝隙作为探针的出入口；所述六角盒状主体顶盖上设有物镜密封滑动件，物镜穿过所述物镜密封滑动件的中心孔可垂直移动；六角盒状主体与U型探针挡板、物镜密封滑动件及物镜形成密封腔。所述装置可实现多个探针在微米尺度样品任意位置上扎针以施加电压或电流，与显微拉曼光谱仪配合使用后可以对样品进行原位采集拉曼谱图，分析其微观结构变化。

技术领域

本发明涉及一种实现原位微观电场多功能的探针测试辅助装置，属于分析测试装备制造领域。

背景技术

电场会影响样品分子取向、相变、热效应，病毒的捕获等，进而影响到拉曼谱图变化。微观电场下的拉曼光谱可用来分析场效应晶体管、半导体、陶瓷样品等分子取向的变化或相变，也可用于研究表面增强拉曼(SERS)，尤其适合研究石墨烯类材料。

以石墨烯为例，在石墨烯和栅极之间制造一个静电势差，通过调节栅压可以调节石墨烯费米能级的位置，来主动调节电子声子耦合程度，可以改变石墨烯的拉曼光谱特征，对石墨烯掺杂具有可逆性和可控性。栅压可通过公式转换为掺杂浓度，过量的电荷(缺陷)会导致晶格的膨胀(收缩)，因此可利用石墨烯的拉曼光谱特征变化来定性和定量外界掺杂以及电场效应掺杂对石墨烯载流子浓度的影响，为碳材料的功能设计、功能调控提供必备手段。

然而，目前市场上并没有专门用于显微拉曼仪器的商品化探针台，市场上已有探针台的规格、尺寸都不适合安置在现有显微共焦激光拉曼光谱仪上，且功能上也不能完全满足科研人员的需要。

发明内容

本发明的目的是提供一种探针测试辅助装置。所述探针测试辅助装置可实现多个探针在微米尺度样品任意位置上扎针以施加电压或电流，与显微拉曼光谱仪配合使用后可以对样品进行原位采集拉曼谱图，分析其微观结构变化。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种探针测试辅助装置，包括上部六角盒状主体和U型探针挡板；

所述六角盒状主体为六棱柱状的腔体；所述腔体的每个侧壁的中上部均开设U型窗口；所述U型探针挡板插入所述U型窗口中并在所述U型窗口内沿水平方向移动；在每个所述U型探针挡板的垂直中心线处均设有一对相贴的密封片，每对所述密封片的相贴处所形成的缝隙作为外部设备探针的出入口；

所述腔体的顶盖为凹面六角环形结构，在所述顶盖的中心处设有带中心孔的物镜密封滑动件，物镜通过所述中心孔在所述物镜密封滑动件中垂直移动；在所述物镜密封滑动件的上表面还设有密封垫圈；

物镜与所述物镜密封滑动件、所述密封垫圈、所述U型探针挡板、所述密封片与所述六角盒状主体形成密封腔；

所述腔体的下方设有主体基座；

所述主体基座的侧壁外设有X轴千分尺和Y轴千分尺，所述X轴千分尺和Y轴千分尺分别延伸至所述主体基座的内部；

所述主体基座内设有样品台基座，可以放置样品。所述六角盒状主体的边长为60-100mm，高度为40-70mm。

所述U型窗口的长度为40-70mm，为腔体边长的2/3，高度为20-40mm，为腔体高度的1/2。

所述出入口的高度为20-30mm。

所述主体基座的长度为150-300mm，高度为40-70mm。

所述U型窗口的边缘处设有凹槽，所述U型探针挡板通过所述凹槽插入所述U型窗口中并实现水平方向上的移动；所述凹槽的长度为10-20mm，深度为3-6mm。

所述U型探针挡板的材质为金属铝；所述密封片的材质为橡胶。