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原文传递一种用于原位电学测试的透射电镜样品的制备方法

专利名称：	一种用于原位电学测试的透射电镜样品的制备方法
摘要：	本发明提供一种用于原位电学测试的透射电镜样品的制备方法，至少包括：首先提供金属探针，将金属探针的顶端针尖削平形成平台；然后在平台表面制备相变存储器器件，包括下电极层、相变层、以及上电极层；接着在上电极层表面淀积保护层；再以保护层为掩膜，刻蚀所述相变存储器器件，在平台两侧缘形成薄片；最后对薄片进行分割，形成多个独立的透射电镜样品。本发明解决了TEM样品与原位电学测试TEM样品杆的电学连接问题，避免了常规FIB制备TEM样品所需的样品提取转移到Cu网的步骤，减小了样品制备的难度，提高了样品制备的成功率，大大降低了样品的制备成本，加快了新型高密度存储相变材料研发，为其可逆相变行为及界面相变行为的研究提供了快捷的手段。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	上海;31
申请人：	中国科学院上海微系统与信息技术研究所
发明人：	宋志棠;任堃;沈佳斌;郑勇辉;成岩
专利状态：	有效
申请日期：	2017-11-28T00:00:00+0800
发布日期：	2019-06-04T00:00:00+0800
申请号：	CN201711213560.5
公开号：	CN109839296A
代理机构：	上海光华专利事务所(普通合伙)
代理人：	余明伟
分类号：	G01N1/28(2006.01);G;G01;G01N;G01N1
申请人地址：	200050 上海市长宁区长宁路865号
主权项：	1.一种用于原位电学测试的透射电镜样品的制备方法，其特征在于，所述制备方法至少包括： 1)提供金属探针，将所述金属探针的顶端针尖削平形成平台； 2)在所述平台表面制备相变存储器器件，所述相变存储器器件包括下电极层、制备在所述下电极层上的相变层、以及制备在所述相变层上的上电极层； 3)在所述上电极层表面淀积保护层； 4)对所述保护层进行图形化处理以形成掩膜，并刻蚀所述相变存储器器件，以形成在所述平台两侧缘的薄片，所述薄片之间暴露所述平台的表面，所述薄片自下往上包括下电极层、相变层、上电极层及保护层； 5)对所述薄片进行分割，形成多个独立的透射电镜样品。 2.根据权利要求1所述的用于原位电学测试的透射电镜样品的制备方法，其特征在于：所述步骤1)中，提供的所述金属探针由以下材料中的一种或多种构成：Au、Pt、Cu、W、Ti、Al、Fe，所述金属探针的长度为1～10cm，底端直径为1～10mm。 3.根据权利要求1所述的用于原位电学测试的透射电镜样品的制备方法，其特征在于：所述步骤1)中，采用刻蚀工艺将金属探针的顶端针尖削平形成表面平整的平台，且所述平台的直径为0.1～500μm。 4.根据权利要求1所述的用于原位电学测试的透射电镜样品的制备方法，其特征在于：所述步骤2)中，所述相变层为单层薄膜材料或多层复合薄膜材料，所述薄膜材料为有机材料或者无机材料。 5.根据权利要求1所述的用于原位电学测试的透射电镜样品的制备方法，其特征在于：所述步骤2)中，所述相变存储器器件还包括沉积在所述下电极层与所述相变层之间的第一过渡层，以及沉积在所述相变层与所述上电极层之间的第二过渡层。 6.根据权利要求1所述的用于原位电学测试的透射电镜样品的制备方法，其特征在于：所述步骤2)中，采用电子束蒸发、化学气相沉积、磁控溅射、原子层沉积或者激光消融工艺在所述平台表面依次制备所述下电极层、相变层以及上电极层。 7.根据权利要求1所述的用于原位电学测试的透射电镜样品的制备方法，其特征在于：所述步骤2)中，所述相变存储器器件的厚度为1～1000nm。 8.根据权利要求1所述的用于原位电学测试的透射电镜样品的制备方法，其特征在于：所述步骤3)中，采用电子束沉积和/或离子束沉积工艺在所述上电极层表面淀积保护层，所述保护层为单层或者多层结构，所述保护层的材质为Pt。 9.根据权利要求1所述的用于原位电学测试的透射电镜样品的制备方法，其特征在于：所述步骤3)中，所述保护层为长方体，宽度为0.1～2μm，长度为0.1～500μm，厚度为0.1～2μm。 10.根据权利要求1所述的用于原位电学测试的透射电镜样品的制备方法，其特征在于：所述步骤4)中，采用离子束刻蚀工艺刻蚀所述相变存储器器件，暴露出所述平台表面，在所述平台两侧形成薄片，所述薄片的厚度为10～200nm。 11.根据权利要求1所述的用于原位电学测试的透射电镜样品的制备方法，其特征在于：所述步骤5)中，采用离子束刻蚀工艺对所述薄片进行分割，形成多个独立的透射电镜样品，每个独立的所述透射电镜样品的宽度为10～1000nm，长度为10～1000nm。
所属类别：	发明专利