1. 研究目的与意义
自从扫描探针显微镜(spm)发明以来,各种新型的悬臂梁探针不断涌现,目前己经被应用于微机械隧道传感器、高密度数据存储、纳米级图形加工、温度传感器、纳米结构机械特性测试等方面。
在过去,悬臂梁用手工切薄金属圈或金属丝网获得,悬臂梁的尖端多应用金属半导体、金刚石等材料制备,制作方法有:手工粘附微小的金刚石颗粒、腐蚀金属丝、通过电火花熔断金属等。小尺寸和轻重量悬臂探针使得手工制造显得特别困难,而且器制造重复性很差;若采用电解腐蚀等常规方法难以形成纳米量级的针尖;再者,原子力显微镜探针易损坏、污染而需要经常替换,所以需要寻求批量生产悬臂梁探针的方法。
采用己成熟的半导体加工工艺,依靠直接腐蚀单晶硅或依靠各向异性腐蚀特性在单晶硅上生成倒锥形模具的方法,可以在硅片上批量形成纳米量级的针尖,并且针尖的曲率半径容易控制,具有制造集成式悬臂梁探针的优点,有很好的重复性和一致性。制成的悬臂梁探针具有形状规范、弹性好、纵横比高、针尖曲率半径小等优点,许多研究机构开始采用此法制作悬臂梁。出于满足不同需要的目的,悬臂梁探针器件的结构繁多,但根据其针尖的材料的不同可分为硅尖悬臂梁探针和非硅尖悬臂梁探针两类。非硅尖的悬臂梁探针通常使用模具法制成的,多应用于对针尖曲率半径要求不高的场合,针尖的耐磨性比较好。
2. 研究内容和预期目标
研究内容：
微悬臂梁作为一种高灵敏度新型传感器，凭借其体积小、灵敏度高、响应时间短、结构简单和易于集成的特点，在原子力显微镜、极小力检测、液体粘度检测、气压监测、化学生物检测等方面有广泛的应用。当悬臂梁更长、更薄、更窄时，其测试灵敏度会得到极大的提高，但是制作过程中的不稳定性也会随之增大。因此，制备出高产率、高灵敏度、低成本的悬臂梁是本课题研究的重点。
3. 研究的方法与步骤
1.了解微悬臂梁的制作工艺；
2.熟练掌握comsol multiphysics 软件的使用；
3.利用湿法腐蚀制备出高质量的微悬臂梁阵列。
4. 参考文献
[1] berger r, delamarche e, lang hp, et al. surface stress in the self-assembly of alkanethiols ongold[j]. science. 1997;276(5321):2021-4.
[2] degen c, poggio m, mamin h, et al. nanoscale magnetic resonance imaging[j]. proceedings of the national academy of sciences. 2009;106(5):1313-7.
[3] pralle a, florin e-l, stelzer eh, et al. photonic force microscopy: a new tool providing newmethods to study membranes at the molecular leve[j]. single molecules. 2000;1(2):129-33.
5. 计划与进度安排
3.2 3.15 课题调研，了解相关技术和要求；
3.16 3.29 查阅资料，撰写并提交开题报告；
3.30 4.12 理论仿真；
