本發(fā)明涉及一種液體芯片，特別是一種應(yīng)用于tem進(jìn)行原位電化學(xué)反應(yīng)測量的芯片。

背景技術(shù)：

透射電子顯微鏡(tem)用聚焦電子束作照明源，使用對電子束透明的薄膜試樣，以透過試樣的透射電子束或衍射電子束所形成的圖像來分析試樣內(nèi)部的顯微組織結(jié)構(gòu)。tem是觀察和分析材料的形貌、組織和結(jié)構(gòu)的有效工具，已被廣泛的應(yīng)用于科學(xué)研究及工業(yè)領(lǐng)域。隨著技術(shù)的發(fā)展，僅僅得到材料原子級高分辨率、樣品表面形貌和化學(xué)元素能譜等信息等已經(jīng)不能滿足人們的需要，研發(fā)人員希望能看到整個反應(yīng)或生物生長過程。因而產(chǎn)生了tem原位測試技術(shù)，即實時的、在線的、將待測目標(biāo)置于原有體系中進(jìn)行tem檢測。

丘勇才等研究人員設(shè)計了一種tem原位電化學(xué)芯片(參閱圖1)，并以該芯片對鋰硫電池的反應(yīng)機(jī)理做了研究。但該芯片在使用時需手工搭金線于兩電極之間，很難精確控制搭金線后，金線與對電極間的距離在40微米左右，其操作困難，成品率低，此外，觀測點僅分布在金線上，樣品可測試點相對少，不易于找到理想樣品進(jìn)行觀測。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的主要目的在于提供一種應(yīng)用于tem進(jìn)行原位電化學(xué)反應(yīng)測量的芯片，藉此芯片可以很方便的組裝出正常工作的電池和電容器，并克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

本發(fā)明實施例公開了一種應(yīng)用于tem進(jìn)行原位電化學(xué)反應(yīng)測量的芯片，其包括基底以及設(shè)置于基底上端面的第一電極和第二電極，所述第一電極具有開口部，所述第二電極一端部具有一個以上貫穿所述第二電極的觀測窗口，至少是所述第二電極的一端部設(shè)于所述開口部內(nèi)，且所述第二電極與第一電極之間無直接接觸。

在一些實施方案中，所述的芯片包括形成在所述基底上的電極層，所述電極層包括所述第一電極和第二電極。

進(jìn)一步的，所述電極層與所述基底之間還分布有絕緣層。

進(jìn)一步的，所述第二電極具有兩個以上觀測窗口。

例如，所述第二電極具有1～500個觀測窗口。

在一些實施方案中，所述觀測窗口垂直貫穿所述第二電極，且所述觀測窗口具有梯形截面，其內(nèi)壁與水平面的夾角為20～70°。

在一些實施方案中，在所述開口部內(nèi)，所述第二電極的外周緣部與所述開口部的內(nèi)周緣部之間的距離為1～3000μm。

在一些實施方案中，所述第二電極整體分布于所述開口部內(nèi)。

其中，所述第一電極為對電極，所述第二電極為觀測電極。

在一些實施方案中，所述基底包括p型、n型或本征硅片，但不限于此。

在一些實施方案中，所述絕緣層的材質(zhì)包括氧化硅、氮化硅或氧化鋁，但不限于此。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于：

(1)該應(yīng)用于tem進(jìn)行原位電化學(xué)反應(yīng)測量的芯片的結(jié)構(gòu)簡單，易于制作，且其兩個電極之間的距離可以精確控制，成品率高，性能穩(wěn)定，同時其觀測電極上具有多個窗口，窗口邊緣均為觀測點，觀測點比較多，更容易尋找樣品；

(2)利用該應(yīng)用于tem進(jìn)行原位電化學(xué)反應(yīng)測量的芯片工作時，只要將正、負(fù)極分別放置在觀測電極的窗口處和對電極上，在該兩電極間滴加電解液后即可觀測，操作簡單。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明中記載的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是現(xiàn)有tem原位電化學(xué)芯片的應(yīng)用原理圖；

圖2是本發(fā)明一典型實施例中一種應(yīng)用于tem進(jìn)行原位電化學(xué)反應(yīng)測量的芯片的俯視圖；

圖3是圖2所示芯片中的電極結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是圖2所示芯片中窗口的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是圖2所示芯片的主視圖；

附圖標(biāo)記說明：芯片基體10、電極20、電極30、金線40、基底1、電極層2、第一 電極21、第二電極22、窗口3、絕緣層4。

具體實施方式

為了進(jìn)一步理解本發(fā)明，下面結(jié)合實施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。但需要說明的是，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以借鑒本文內(nèi)容，適當(dāng)改進(jìn)工藝參數(shù)實現(xiàn)。特別需要指出的是，所有類似的替換和改動對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是顯而易見的，它們都被視為包括在本發(fā)明。本發(fā)明的應(yīng)用已經(jīng)通過較佳實施例進(jìn)行了描述，相關(guān)人員明顯能在不脫離本發(fā)明內(nèi)容、精神和范圍內(nèi)對本文所述的應(yīng)用進(jìn)行改動或適當(dāng)變更與組合，來實現(xiàn)和應(yīng)用本發(fā)明技術(shù)。

請參閱圖5所示，本實施例公開了一種應(yīng)用于tem進(jìn)行原位電化學(xué)反應(yīng)測量的芯片，包括基底1以及設(shè)置于基底上端面的電極層2，所述電極層2與所述基底1之間還分布有絕緣層4。

其中，所述基底1可以是硅片，例如可以是p型、n型、本征硅片等。

其中，所述絕緣層可以為氧化硅、氮化硅、氧化鋁及其它絕緣層。

其中，所述電極的材質(zhì)可以是金、銅、鋁、合金等導(dǎo)電金屬的一種或多種。

其中，所述絕緣層可以是通過物理氣相沉積、化學(xué)氣相沉積等業(yè)界已知的方式于基底上生長形成。

其中，所述電極可以是通過濺射、物理/化學(xué)氣相沉積等業(yè)界已知的方式制作形成。

進(jìn)一步的，所述電極層包括第一電極21(對電極)和第二電極22(觀測電極)。

其中，所述第一電極具有開口部，所述第二電極一端部具有一個以上貫穿所述第二電極的觀測窗口，至少是所述第二電極的一端部設(shè)于所述開口部內(nèi)，且所述第二電極與第一電極之間無直接接觸。

例如，請參閱2-圖3，所述第二電極22整體分布于所述第一電極21的開口部內(nèi)。

進(jìn)一步的，在所述開口部內(nèi)，所述第二電極的外周緣部與所述開口部的內(nèi)周緣部之間的距離為1～3000μm。例如參閱圖3，d1為1～3000微米，d2為1～3000微米，d3為1～3000微米。

進(jìn)一步的，所述第二電極具有一個以上觀測窗口，優(yōu)選為1-500個觀測窗口。

進(jìn)一步的，所述觀測窗口的形狀可以為方形、圓型、不規(guī)則形狀等。

請參閱圖4，所述觀測窗口垂直貫穿所述第二電極，且所述觀測窗口具有梯形截面，其內(nèi)壁與水平面的夾角為33°。

其中，所述第一電極與第二電極的材質(zhì)可以是金、銅、鋁、合金等導(dǎo)電金屬。

本實施例的芯片中，觀測電極與對電極之間距離固定，性能穩(wěn)定。而由于觀測電極上有多個窗口，窗口邊緣都為觀測點，觀測點比較多，更容易尋找樣品。

同時，本實施例的芯片制作簡單，只需直接將兩個電極全部制作好，并留下觀測窗口，使用者不需要再手工搭金線，兩個電極間的距離也可以精確控制，成品率提高。

而利用本實施例的芯片工作時，只需將正負(fù)極分別放置在觀測電極的觀測窗口處和對電極上，在兩電極間滴加電解液后，即可觀測，操作簡單。

最后，還需要說明的是，術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。