微颗粒上测试电极的FIB制备方法

随着科学技术的不断发展，许多新材料也不断地研制成功，如铁基超导体。但很多新型的材料一般多为单晶，而且材料的面积与厚度比较接近，都是几十微米。对于这些新型材料来说，为进行其结构以及性能方面的研究，常常需要从基底材料表面引出测试电极。对尺寸微小或形状不规则的新型材料与器件来说，若采用现有技术中的光刻、金属沉积工艺或电镀的方法进行电极加工，沉积厚度与基底材料的厚度接近，这样容易造成基底材料不同面之间无法形成有效的连续的电连接。因此，需要一种可以在微颗粒上制备测试电极的方法，为非常规形状或微尺寸器件以及新型材料的物性研究提供一种简单、灵活、高效的手段。

鉴此，微加工实验室最近发展了一种在微颗粒材料上制备三维测试电极的方法，即采用聚焦离子束或电子束诱导沉积的方法将微颗粒固定在支撑衬底上；然后在固定的微颗粒的表面利用聚焦离子束诱导的沉积，在斜入射的条件下，加工电极条, 将电极条延伸到支撑衬底上，并在支撑衬底上沉积加工电极接触块，以实现测试电极的制备。此方法避免了测试电极的厚度与基底材料的厚度接近而无法形成有效连续的电连接的问题，工艺步骤简单、难度低、耗时少、且具有较高的灵活性。适用于一些非常规微尺寸器件，可为新型高温超导、功能晶体和金刚石等颗粒器件的物性研究与应用提供一种有效的方法与途径。

图1 纳米电极对的制备流程图以及扫描电镜图

图2 利用聚焦离子束制备纳米电极对的原理图