[发明专利]用于电学量原位测量的金刚石对顶砧及其制作方法

权利要求书

1、一种用于电学量原位测量的金刚石对顶砧，由两颗金刚石压砧组成，其特征在于，其中一颗金刚石压砧的砧面和侧面沉积氧化铝绝热层(1)；另一颗金刚石压砧的砧面和侧面顺次沉积氧化铝绝热层(1)、2～4条相互绝缘的电极(4)、氧化铝保护层(6)；每条电极(4)的分布是自金刚石压砧的砧面到侧面，电极(4)在砧面的端头裸露，并且位置在金刚石对顶砧的样品腔(3)内，电极(4)在侧面的端头裸露，并且接有电极引线(5)。

2、按照权利要求1所述的用于电学量原位测量的金刚石对顶砧，其特征在于，所说的氧化铝绝热层(1)，其厚度在2～4μm。

3、按照权利要求1或2所述的用于电学量原位测量的金刚石对顶砧，其特征在于，所说的电极(4)是Mo材料的。

4、一种用于电学量原位测量的金刚石对顶砧，由两颗金刚石压砧组成，其特征在于，在两颗金刚石压砧的砧面和侧面顺次沉积有氧化铝绝热层(1)、每颗金刚石压砧各有2～4条相互绝缘的电极(4)、氧化铝保护层(6)；每条电极(4)的分布是自金刚石压砧的砧面到侧面，电极(4)在砧面的端头裸露，并且位置在金刚石对顶砧的样品腔(3)内，电极(4)在侧面的端头裸露，并且接有电极引线(5)。

5、按照权利要求4所述的用于电学量原位测量的金刚石对顶砧，其特征在于，所说的氧化铝绝热层(1)，其厚度在2～4μm；所说的电极(4)是Mo材料的。

6、一种权利要求1的用于电学量原位测量的金刚石对顶砧的制作方法，有沉积绝热层、电极制作、沉积保护层和电极处理的过程：

1)、沉积绝热层

将丙酮和酒精混合液浸泡、去离子水冲洗的金刚石压砧烘干后，放入真空腔，利用磁控溅射方法沉积氧化铝薄膜作为绝热材料；在溅射过程中，采用金属铝作为靶材，流量比为30∶2.0～30∶3.0之间的氧气和氩气作为工作气体，真空腔内的压强保持在0.8～1.2Pa，衬底温度保持在200～300℃；

2)、电极制作

将金刚石压砧从真空腔取出；在其中一颗金刚石压砧表面，利用磁控溅射方法沉积Mo薄膜作为电极材料；在溅射过程中，采用Mo材料作为靶材，氩气作为工作气体，真空腔内的压强和衬底温度与沉积绝热层相同；将镀有Mo薄膜的金刚石压砧利用光刻技术刻出电极的形状，用腐蚀液腐蚀出金属电极；

3)、沉积保护层

带有电极的金刚石压砧砧面中央利用光刻技术制作一层光刻胶，光刻胶覆盖面积的大小能盖住四条电极的端头，在金刚石压砧侧面电极的端头制作一层光刻胶；将带有电极的金刚石压砧放入真空腔，利用磁控溅射的方法沉积一层氧化铝膜作为电极的保护层，具体做法同1)步；

4)、电极处理

将金刚石压砧取出，利用光刻和化学腐蚀的方法将砧面中央的和侧面的有光刻胶位置的保护层除去；再除去光刻胶，使电极端头裸露；将铜丝用银浆粘结于金刚石压砧侧面裸露的电极上，在130～170℃的条件下固化1.5～2.5小时。

7、按照权利要求6所述的方法，其特征在于，所说的光刻是，在金刚石压砧砧面上采用接触式曝光方法，在金刚石压砧侧面用手工方式完成涂胶和腐蚀过程；所说的电极的形状是，以金刚石压砧砧面为中心对称的相互绝缘的2～4条电极，每条电极的分布是自砧面到侧面，以便使电极在砧面的一端与样品电连接，在侧面的一端连接电极引线。

8、一种如权利要求4所述的用于电学量原位测量的金刚石对顶砧的制作方法，过程同权利要求6，其特征在于，在两颗金刚石压砧上各制作2～4条电极。