(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210923577.4 (22)申请日 2022.08.02 (71)申请人 深圳大学 地址 518060 广东省深圳市南 山区南海大 道3688号 (72)发明人 范雪　袁小晴　胡泽龙　 (74)专利代理 机构 深圳市君胜知识产权代理事 务所(普通 合伙) 44268 专利代理师 庄敏芳　王永文 (51)Int.Cl. G01N 19/00(2006.01) G01N 1/28(2006.01) G09B 23/18(2006.01) B81B 7/02(2006.01) (54)发明名称 一种载流刻划实验装置及载流刻划实验系 统 (57)摘要 本发明公开了一种载流刻划实验装置及载 流刻划实验系统， 其中， 所述载流刻划实验装置 包括： 第一位移台、 第二位移台、 悬臂梁和微米级 针尖； 其中， 所述第一位移台上用于放置样品， 所 述第二位移台设于所述第一位移台的一侧； 所述 悬臂梁的一端与所述第二位移台相连接， 所述悬 臂梁的另一端位于所述第一位移台的上方； 所述 微米级针尖的一端与所述悬臂梁的另一端相连 接， 所述微米级针尖的另一端朝向所述第一位移 台设置， 并用于在所述样品的表面刻划； 本发明 通过增加微米级针尖， 可以在样品的表面刻划出 微米级的划痕， 为微观尺度下的载流刻划创造实 验条件， 以便于对不同导电性的纳米结构碳膜微 观尺度下的载流刻划特性研究。 权利要求书2页 说明书9页 附图5页 CN 115436271 A 2022.12.06 CN 115436271 A 1.一种载流刻划实验 装置， 其特 征在于， 包括： 第一位移台， 所述第一 位移台上用于放置样品； 第二位移台， 所述第二 位移台设于所述第一 位移台的一侧； 悬臂梁， 所述悬臂梁的一端与所述第二位移台相连接， 所述悬臂梁的另一端位于所述 第一位移台的上 方； 微米级针尖， 所述微米级针尖的一端与所述悬臂梁的另一端相连接， 所述微米级针尖 的另一端朝向所述第一 位移台设置， 并用于在所述样品的表面刻划。 2.根据权利要求1所述的载流刻划实验装置， 其特征在于， 所述微米级针尖的曲率半径 为5 μm， 锥 顶角为60°。 3.根据权利要求2所述的载流刻划实验 装置， 其特 征在于， 所述悬臂梁 包括： 法向悬臂， 所述法向悬臂与所述第 二位移台相连接， 并位于所述第一位移台的上方， 且 所述法向悬臂的宽度方向平行于所述第一 位移台的表面设置； 连接块， 所述连接块设于所述法向悬臂背离所述第二 位移台的一端上； 切向悬臂， 所述切向悬臂与所述法向悬臂位于同一直线上， 所述切向悬臂 的一端与所 述连接块相连接， 所述切向悬臂的另一端用于与所述微米级针尖相连接， 且所述切向悬臂 的宽度方向垂直于所述第一 位移台的表面设置 。 4.根据权利要求3所述的载流刻划实验装置， 其特征在于， 所述载流刻划实验装置还包 括第一应 变片和第二应 变片； 所述第一应变片设于所述法向悬臂上， 且所述第 一应变片用于采集施加在所述微米级 针尖上的载荷的大小； 所述第二应变片设于所述切向悬臂上， 且所述第 二应变片用于用于采集所述微米级针 尖和样品之间的摩擦力。 5.根据权利要求3所述的载流刻划实验装置， 其特征在于， 所述载流刻划实验装置还包 括： 针尖固定块， 所述针尖固定块设于所述切向悬臂 的另一端上， 且所述针尖固定块朝向 所述第一 位移台的端部与所述 微米级针尖可拆卸连接； 加载平台， 所述加载平台设于所述针尖固定块背离所述 微米级针尖的端面上。 6.根据权利要求5所述的载流刻划实验装置， 其特征在于， 所述载流刻划实验装置还包 括绝缘块， 所述绝缘块设于所述针尖固定块和所述 微米级针尖之间。 7.根据权利要求1所述的载流刻划实验装置， 其特征在于， 所述微米级针尖为金刚石针 尖或金刚石掺杂导电针尖。 8.根据权利要求1所述的载流刻划实验 装置， 其特 征在于， 所述第一 位移台包括： 电动固定座， 所述电动固定座的内部设有移动槽； 电动螺杆， 所述电动螺杆位于所述移动槽内， 所述电动螺杆的一端与所述电动固定座 的一端转动连接， 所述电动螺杆的另一端穿过 所述电动固定座的另一端； 驱动电机， 所述驱动电机设于所述电动固定座的另一端的外侧， 并与所述电动螺杆的 另一端相连接； 电动位移块， 所述电动位移块位于所述移动槽内， 并与所述电动螺杆相连接， 且所述电 动位移块上设有用于放置样品的样品台。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115436271 A 29.根据权利要求1所述的载流刻划实验 装置， 其特 征在于， 所述第二 位移台包括： X方向底座； X方向位移块， 所述X 方向位移块滑动设于所述X 方向底座上； X方向螺杆， 所述X方向螺杆贯穿所述X方向底座的一端和所述X方向位移块， 并与所述X 方向底座的另一端转动连接， 且所述X 方向螺杆用于驱动所述X 方向位移块在X 方向移动； Y方向底座， 所述Y方向底座设于所述X 方向位移块上； Y方向位移块， 所述Y方向位移块滑动设于所述Y方向底座上； Y方向螺杆， 所述Y方向螺杆贯穿所述Y方向底座的一端和所述Y方向位移块， 并与所述Y 方向底座的另一端转动连接， 且所述Y方向螺杆用于驱动所述Y方向位移块在Y方向移动； Z方向底座， 所述Z方向底座设于所述Y方向位移块上； Z方向位移块， 所述Z方向位移块滑动设于所述Z方向底座上， 且所述Z方向位移块与所 述悬臂梁相连接； Z方向螺杆， 所述Z方向螺杆的一端贯穿所述Z方向位移块， 并转动连接于所述Z方向底 座内， 且所述Z方向螺杆用于驱动所述Z方向位移块在Z方向移动。 10.一种载流刻划实验系统， 其特征在于， 包括： 计算机、 控制器、 信号采集板、 数字源表 以及如权利要求 1‑9任一项所述的载流刻划实验装置； 其中， 所述计算机 分别与所述信号采 集板和控制器相连接， 所述信号采集板用于与所述悬臂梁相连接， 所述数字源表用于与所 述微米级针尖和样品相连接， 所述控制器与所述第一 位移台相连接 。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115436271 A 3