[发明专利]一种转移真空样品托及真空互联系统

说明书

本发明公开了一种转移真空样品托，包括第二托体组件和热电偶，第二托体组件上开设有容纳槽和设于容纳槽两相对侧的一对第二插槽，两个第二插槽的延伸方向相同并与容纳槽连通，热电偶固定在第二托体组件上并位于容纳槽的第一端；热电偶延伸至容纳槽下方，用于在小样品托的宽度方向的两侧自容纳槽的第二端插入第二插槽时，与小样品托接触。本发明还公开了一种真空互联系统。本发明的转移真空样品托具有供小样品托插入并固定的功能，可同时应用于近常压扫描隧道显微镜和低温扫描隧道显微镜中，并且可在小样品托插入转移真空样品托后使得热电偶与小样品托自动接触，从而实现样品温度的检测，实现了两种不同扫描隧道显微镜之间样品的传递和真空互联。

技术领域

本发明涉及真空机械领域，尤其涉及一种转移真空样品托及真空互联系统。

背景技术

由于在地球上的人造真空可以实现局域的超洁净环境，对特定材料的生长、制备以及科学研究具有重要的意义，如半导体晶圆生长、半导体体器件制备、电子扫描显微镜检测物体、透射电子显微镜检测材料的界面等过程，都是在人造真空环境下进行的。为更好的利用真空高洁净特性连续的研究材料生长、器件制备、性能的检测，中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所设计并建造了一套真空互联系统。在该真空互联系统中，所有相关的材料生长、器件制备、性能检测的设备都利用真空管道进行了连接，并在互联的真空管道中布置了磁力推动样品传送小车，用来将研究的样品从一个设备传送至另一个设备，使得被研究样品本身在全生命周期内不必因为样品传送而暴露到大气中引入污染。

真空互联试验站有多台扫描隧道显微镜，由于需要对材料特性进行全面的分析和检查，这些扫描隧道显微镜通常会有两种或两种以上。其中，超低温扫描隧道显微镜(Ultra-low Temperature Scanning Tunneling Microscope，缩写为ULT-STM)能很方便的观察材料的物理特性，通过高精度陶瓷管实现扫描探针在原子尺度上可控运动，并测量扫描探针和样品表面的隧穿电流，从而实现材料表面原子结构、电子结构的观测。超低温STM因其大大提高的稳定性，可实现高质量的原子分辨形貌图像以及高能量分辨扫描隧道谱的获取，能够方便地测量材料的物理特性；近常压扫描隧道显微镜(NAP-STM)可以突破高真空或超高真空下的壁垒，实现在近常压的条件下通入可控气氛组成测量对样品表面结构的影响，能方便地进行材料化学成分的分析。因此，同时对材料进行超低温STM、近常压扫描隧道显微镜这两种显微镜的扫描过程具有重要的意义。

在材料生长过程中，需要进行直流加热，完成材料的原位生长。但是超低温扫描隧道显微镜使用样品托为日本卡槽式样品台，可用于平移和旋转传输样品，而近常压扫描隧道显微镜使用欧洲带热偶的双层样品托。两个样品托的结构形式差别很大，很难实现样品在真空环境内的传递，而且实现互联的直流加热过程更是困难重重。所以如果要通过真空互联试验，则首先需要实现两种样品托的互联实验。

发明内容

鉴于现有技术存在的不足，本发明提供了一种转移真空样品托及真空互联系统，可以采用同一小样品托在各超低温扫描隧道显微镜、近常压扫描隧道显微镜之间进行样品传递，实现两种样品托的真空互联。

为了实现上述的目的，本发明采用了如下的技术方案：

一种转移真空样品托，包括第二托体组件和热电偶，所述第二托体组件上开设有容纳槽和设于所述容纳槽两相对侧的一对第二插槽，两个所述第二插槽的延伸方向相同并与所述容纳槽连通，所述热电偶固定在所述第二托体组件上并位于所述容纳槽的第一端；所述热电偶延伸至所述容纳槽下方，用于在小样品托的宽度方向的两侧自所述容纳槽的第二端插入所述第二插槽时，与小样品托接触。

作为其中一种实施方式，所述第二托体组件包括第二托体和固定在所述第二托体顶部的第二压片，所述第二托体包括承载部和形成于所述承载部上的两个间隔的凸台；每个所述凸台上形成有凹陷的第二台阶部，两个所述凸台的第二台阶部朝向彼此设置，所述第二压片的一端固定在所述凸台上，所述第二压片的另一端朝向对侧的凸台延伸，并伸出其所在的凸台，与其下方的第二台阶部围成所述第二插槽。