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集成有運(yùn)動(dòng)傳感器的納米探針N/MEMS裝置、方法和應(yīng)用與流程

文檔序號(hào):12007423閱讀:來源:國知局
集成有運(yùn)動(dòng)傳感器的納米探針N/MEMS裝置、方法和應(yīng)用與流程

技術(shù)特征:
1.一種探針裝置,包括:襯底;位于所述襯底上方的至少一個(gè)可移動(dòng)的探針尖端,所述至少一個(gè)可移動(dòng)的探針尖端能夠相對(duì)于所述襯底移動(dòng);以及位于所述襯底上方的至少一個(gè)運(yùn)動(dòng)傳感器,所述至少一個(gè)運(yùn)動(dòng)傳感器包括與至少一個(gè)彈簧可操作地耦接的至少一個(gè)場效應(yīng)器件,所述至少一個(gè)運(yùn)動(dòng)傳感器通過至少一個(gè)彈簧與所述至少一個(gè)可移動(dòng)的探針尖端靜電地且機(jī)械地相耦接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的探針裝置,其特征在于,還包括也位于所述襯底上方的至少兩個(gè)不可移動(dòng)的探針尖端,所述至少兩個(gè)不可移動(dòng)的探針尖端不能夠相對(duì)于所述襯底移動(dòng),并且與所述可移動(dòng)的探針尖端相分離。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的探針裝置,其特征在于,所述至少一個(gè)可移動(dòng)的探針尖端:相對(duì)于所述襯底是能夠自由移動(dòng)的;以及具有從30到500微米的長度,和從300到1000納米的橫向尺度,并且懸空在所述襯底上方。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的探針裝置,其特征在于,所述至少一個(gè)可移動(dòng)的探針尖端具有相對(duì)于所述襯底的從30度到60度的角度。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的探針裝置,其特征在于,所述至少一個(gè)運(yùn)動(dòng)傳感器包括結(jié)型場效應(yīng)器件和至少一個(gè)彈簧。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的探針裝置,其特征在于,所述至少一個(gè)運(yùn)動(dòng)傳感器包括所述結(jié)型場效應(yīng)器件的溝道區(qū)域和所述至少一個(gè)彈簧。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的探針裝置,其特征在于,所述至少一個(gè)運(yùn)動(dòng)傳感器通過至少一個(gè)執(zhí)行器與所述至少一個(gè)可移動(dòng)的探針尖端相耦接。8.一種探針裝置,包括:襯底;位于所述襯底上方的至少一個(gè)不可移動(dòng)的探針尖端,所述至少一個(gè)不可移動(dòng)的探針尖端不能夠相對(duì)于所述襯底移動(dòng);以及位于所述襯底上方的至少一個(gè)可移動(dòng)的探針尖端,所述至少一個(gè)可移動(dòng)的探針尖端能夠相對(duì)于所述襯底移動(dòng);其中,所述至少一個(gè)可移動(dòng)的探針尖端通過至少一個(gè)彈簧與包括至少一個(gè)場效應(yīng)器件的至少一個(gè)運(yùn)動(dòng)傳感器靜電地且機(jī)械地相耦接。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的探針裝置,其特征在于:所述至少一個(gè)不可移動(dòng)的探針尖端和所述至少一個(gè)可移動(dòng)的探針尖端指向同一個(gè)方向;以及所述至少一個(gè)可移動(dòng)的探針尖端能夠相對(duì)于所述至少一個(gè)不可移動(dòng)的探針尖端縮進(jìn)。10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的探針裝置,其特征在于,所述至少一個(gè)可移動(dòng)的探針尖端可相對(duì)于所述至少一個(gè)不可移動(dòng)的探針尖端偏移。11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的探針裝置,其特征在于,所述至少一個(gè)可移動(dòng)的探針尖端:相對(duì)于所述襯底是能夠自由移動(dòng)的;以及具有從30到500微米的長度和從300到1000納米的橫向尺度。12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的探針裝置,其特征在于,所述至少一個(gè)可移動(dòng)的探針尖端具有相對(duì)于所述襯底的從30度到60度的角度。13.一種探針裝置,包括:襯底;位于所述襯底上方的至少一個(gè)不可移動(dòng)的探針尖端,所述至少一個(gè)不可移動(dòng)的探針尖端不能夠相對(duì)于所述襯底移動(dòng);位于所述襯底上方的至少一個(gè)可移動(dòng)的探針尖端,所述至少一個(gè)可移動(dòng)的探針尖端能夠相對(duì)于所述襯底移動(dòng);以及位于所述襯底上方的、并且通過至少一個(gè)彈簧與所述至少一個(gè)可移動(dòng)的探針尖端靜電地且機(jī)械地相耦接的至少一個(gè)運(yùn)動(dòng)傳感器,其中所述至少一個(gè)運(yùn)動(dòng)傳感器包括至少一個(gè)場效應(yīng)器件。14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的探針裝置,其特征在于:所述至少一個(gè)不可移動(dòng)的探針尖端和所述至少一個(gè)可移動(dòng)的探針尖端指向同一方向;以及所述至少一個(gè)可移動(dòng)的探針尖端能夠相對(duì)于所述至少一個(gè)不可移動(dòng)的探針尖端縮進(jìn)和伸長。15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的探針裝置,其特征在于,所述至少一個(gè)可移動(dòng)的探針尖端可相對(duì)于所述至少一個(gè)不可移動(dòng)的探針尖端偏移。16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的探針裝置,其特征在于,所述至少一個(gè)可移動(dòng)的探針尖端:相對(duì)于所述襯底是可自由移動(dòng)的:以及具有從30到500微米的長度和從300到1000納米的橫向尺度,并且懸空在所述襯底上方。17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的探針裝置,其特征在于,所述至少一個(gè)可移動(dòng)的探針尖端:具有相對(duì)于所述襯底的從30到60度的角度;所述至少一個(gè)可移動(dòng)的探針尖端具有小于1納米的曲率半徑;以及所述至少一個(gè)可移動(dòng)的探針尖端能夠相對(duì)于所述至少一個(gè)不可移動(dòng)的探針尖端作橢圓運(yùn)動(dòng)。18.根據(jù)權(quán)利要求13所述的探針裝置,其特征在于,所述至少一個(gè)運(yùn)動(dòng)傳感器包括場效應(yīng)器件和至少一個(gè)彈簧。19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的探針裝置,其特征在于,所述至少一個(gè)運(yùn)動(dòng)傳感器包括所述場效應(yīng)器件的溝道區(qū)域和所述至少一個(gè)彈簧。20.根據(jù)權(quán)利要求13所述的探針裝置,其特征在于,所述至少一個(gè)運(yùn)動(dòng)傳感器通過至少一個(gè)執(zhí)行器與所述至少一個(gè)可移動(dòng)的探針尖端相耦接。21.一種探測方法,包括:將探針裝置中的至少一個(gè)可移動(dòng)的探針尖端相對(duì)于樣品放置,所述探針裝置包括:襯底;位于所述襯底上方的至少一個(gè)可移動(dòng)的探針尖端,所述至少一個(gè)可移動(dòng)的探針尖端能夠相對(duì)于所述襯底移動(dòng);以及位于所述襯底上方的至少一個(gè)運(yùn)動(dòng)傳感器,所述至少一個(gè)運(yùn)動(dòng)傳感器包括與至少一個(gè)彈簧可操作地耦接的至少一個(gè)場效應(yīng)器件,所述至少一個(gè)運(yùn)動(dòng)傳感器通過所述至少一個(gè)彈簧與所述至少一個(gè)可移動(dòng)的探針尖端靜電地且機(jī)械地相耦接;以及在測量所述至少一個(gè)運(yùn)動(dòng)傳感器輸出信號(hào)的同時(shí),相對(duì)于所述樣品移動(dòng)所述至少一個(gè)可移動(dòng)的探針尖端。22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法,其特征在于,所述至少一個(gè)可移動(dòng)的探針尖端:相對(duì)于所述襯底是可自由移動(dòng)的;以及具有從30到500微米的長度,和從300到1000納米的橫向尺度,并且懸空在所述襯底上方。23.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法,其特征在于,所述至少一個(gè)運(yùn)動(dòng)傳感器通過至少一個(gè)執(zhí)行器與所述至少一個(gè)可移動(dòng)的探針尖端相耦接。24.一種探測方法,包括:將探針裝置中的至少一個(gè)可移動(dòng)的探針尖端相對(duì)于樣品放置,所述探針裝置包括:襯底;位于所述襯底上方的至少一個(gè)不可移動(dòng)的探針尖端,所述至少一個(gè)不可移動(dòng)的探針尖端不能夠相對(duì)于所述襯底移動(dòng);位于所述襯底上方的至少一個(gè)可移動(dòng)的探針尖端,所述至少一個(gè)可移動(dòng)的探針尖端能夠相對(duì)于所述襯底移動(dòng);以及位于所述襯底上方的、并且通過至少一個(gè)彈簧與所述至少一個(gè)可移動(dòng)的探針尖端靜電地且機(jī)械地相耦接的至少一個(gè)運(yùn)動(dòng)傳感器,其中所述至少一個(gè)運(yùn)動(dòng)傳感器包括至少一個(gè)場效應(yīng)器件;以及在測量所述至少一個(gè)運(yùn)動(dòng)傳感器輸出信號(hào)的同時(shí),相對(duì)于所述樣品移動(dòng)所述至少一個(gè)可移動(dòng)的探針尖端。25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法,其特征在于,所述至少一個(gè)可移動(dòng)的探針尖端:相對(duì)于所述襯底是可自由移動(dòng)的:以及具有從30到500微米的長度,和從300到1000納米的橫向尺度,并且懸空在所述襯底上方。26.根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法,其特征在于,所述至少一個(gè)運(yùn)動(dòng)傳感器通過至少一個(gè)執(zhí)行器與所述至少一個(gè)可移動(dòng)的探針尖端相耦接。
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