[发明专利]一种裁剪金属纳米结构和组装纳米器件及对纳米器件原位表征的方法

权利要求书

1.一种金属纳米结构的裁剪及组装成纳米器件的方法，其特征在于，

在扫描电子显微镜下原位完成，在入射电子的辐照下，实现金属纳米结构形状的裁制，包括以下步骤：

（1）将导电探针与金属纳米结构通过导线短路连接，控制导电探针靠近并接触金属纳米结构；所述扫描电子显微镜的加速电压大于等于1千电子伏特；

（2）移动所述导电探针使其离开所述金属纳米结构，同时断开所述的短路连接；

（3）移动所述导电探针使其靠近所述金属纳米结构，使得所述金属纳米结构局部熔化并部分转移、附着到所述导电探针的尖端，形成尖端附着有所述金属纳米结构的纳米器件以及在所述金属纳米结构尖端形成纳米球的金属纳米结构；移动所述导电探针使其靠近所述金属纳米结构的范围为0.1 nm-1000 nm。

2.根据权利要求1所述的金属纳米结构的裁剪及组装成纳米器件的方法，其特征在于：所述导电探针的材料包括W、Ag、Au。

3.根据权利要求1所述的金属纳米结构的裁剪及组装成纳米器件的方法，其特征在于：所述步骤（1）中金属纳米结构的形状包括棒状、柱状、锥状或线状构型，材料包括Au、Cu、Pt、Ag、In、Sn、Bi、Pb、Zn、Al、Pd、Ti、Ni、Co、Fe的金属或它们的合金。

4.根据权利要求1所述的金属纳米结构的裁剪及组装成纳米器件的方法，其特征在于：所述纳米器件包括纳米尖探针、纳米球探针、纳米柱探针、异质结及其组合。

5.根据权利要求1所述的金属纳米结构的裁剪及组装成纳米器件的方法，其特征在于：所述导电探针通过驱动装置实现移动，通过控制驱动装置在步骤（2）中移动速度实现对纳米器件形状的调制。

6.根据权利要求1所述的金属纳米结构的裁剪及组装成纳米器件的方法，其特征在于：所述金属纳米结构的裁剪及组装成纳米器件的方法可重复实施，即以制得的所述纳米器件作为新的导电探针，重复权利要求1所述金属纳米结构的裁剪及组装成纳米器件的方法步骤，以形成所述纳米器件尖端再次附着金属纳米结构的纳米器件。

7.据权利要求1所述的金属纳米结构的裁剪及组装成纳米器件的方法，其特征在于：所述导电探针在与金属纳米结构接触后或靠近过程中在两者之间施加的电势差U的范围为0≤U≤100伏特。

8.一种对权利要求1所述的金属纳米结构的裁剪及组装成纳米器件的方法制备的纳米器件原位表征的方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）将所述制备的纳米器件与金属电极间通过导线短路连接，移动所述纳米器件使其靠近并接触所述金属电极；

（2）断开所述的短路连接，在所述纳米器件和所述金属电极间施加电势差；

（3）在所述纳米器件和所述金属电极保持接触的条件下移动所述纳米器件，使得所述纳米器件和所述金属电极间的接触状态发生变化，同时监测电压-电流曲线，以获得所述纳米器件的微结构-电学性能关系。