一種微流體通道導(dǎo)通性的判定方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及微納米領(lǐng)域，特別是涉及一種微流體通道導(dǎo)通性的判定方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，可對微量流體(包括液體和氣體)進(jìn)行復(fù)雜與精確操作的微流體技術(shù)獲得了快速發(fā)展。微流體通道由于具有體積輕巧、使用樣品/試劑量少、反應(yīng)速度快、大量平行處理及可拋棄式等優(yōu)點，在化學(xué)、醫(yī)藥及生命科學(xué)等領(lǐng)域發(fā)揮了獨(dú)特的作用。
[0003]目前，人們已經(jīng)獲得了加工各種尺度微流體通道的多種加工方法，但是如何檢測并判定所加工的微流體通道的導(dǎo)通性能，尚未有一個成熟的檢測方法。
[0004]因此，本發(fā)明提供了一種微流體通道導(dǎo)通性的檢測與判定方法，為小尺度微流體技術(shù)的應(yīng)用提供一種全新、有效的檢測手段。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種微流體通道導(dǎo)通性的判定方法，特別是能夠檢測出微納米尺度微流體通道的導(dǎo)通性能，為小尺度微流體技術(shù)的應(yīng)用提供一種全新、有效的檢測手段。
[0006]特別地，本發(fā)明提供了一種微流體通道導(dǎo)通性的判定方法，用于判定微流體通道的導(dǎo)通性能，其可以具有如下步驟:
[0007]步驟1:將包括微流體通道和襯底的樣品固定在聚焦離子束/掃描電子顯微鏡雙束系統(tǒng)的樣品臺上；
[0008]步驟2:采用聚焦離子束或電子束誘導(dǎo)沉積技術(shù)，在所述襯底處制備一儲藏倉，所述儲藏倉與所述微流體通道的一端相連接；
[0009]步驟3:取出所述樣品，并且在所述樣品處敷涂跟蹤試劑，所述跟蹤試劑覆蓋所述微流體通道與所述儲藏倉；
[0010]步驟4:將步驟3中獲得的樣品加熱處理，直至跟蹤試劑進(jìn)入所述微流體通道的內(nèi)部；
[0011]步驟5:將步驟4中獲得的樣品冷卻，直至所述微流體通道內(nèi)部的跟蹤試劑固化；
[0012]步驟6:清除所述微流體通道以外的所有跟蹤試劑；
[0013]步驟7:將步驟6中獲得的樣品放在聚焦離子束/掃描電子顯微鏡雙束系統(tǒng)的樣品臺處，采用聚焦離子束刻蝕技術(shù)，在所述微流體通道不同位置處獲得橫截面；
[0014]步驟8:采用掃描電子顯微鏡高分辨觀測步驟7中獲得的橫截面，判斷所述微流體通道的導(dǎo)通性能。
[0015]進(jìn)一步地，所述微流體通道為管狀通道，所述管狀通道的軸線平行于所述襯底。
[0016]進(jìn)一步地，所述儲藏倉為一中空的圓柱形，所述儲藏倉的軸線垂直于所述襯底，所述管狀通道的一端與所述儲藏倉的側(cè)壁連接，并且所述管狀通道與所述儲藏倉的內(nèi)部連通。
[0017]進(jìn)一步地，所述儲藏倉的高度大于所述管狀通道的高度。
[0018]進(jìn)一步地，在步驟3中，所述跟蹤試劑為分散有納米顆粒的溶劑或光刻膠。
[0019]進(jìn)一步地，在步驟3中，所述跟蹤試劑為正性光刻膠，并具體為:使用膠頭滴定管蘸取少量的所述正性光刻膠，然后在所述樣品的管狀通道與儲藏倉的區(qū)域滴入一至三滴所述正性光刻膠，使得所述正性光刻膠覆蓋所述微流體通道與所述儲藏倉，并且所述正性光刻膠覆蓋的厚度高于所述儲藏倉的高度。
[0020]進(jìn)一步地，在步驟4中，所述加熱處理的溫度高于所述正性光刻膠的玻璃態(tài)溫度，并且將所述溫度維持5分鐘左右。
[0021]進(jìn)一步地，所述步驟6具體為，將步驟5中獲得的樣品進(jìn)行紫外光輻照，使所述正性光刻膠變性，然后進(jìn)行顯影與定影，同時清除管狀通道以外的變性的正性光刻膠。
[0022]進(jìn)一步地，所述顯影與定影過程具體為，將紫外光輻照后的樣品浸泡在顯影液中并維持I分鐘，取出后用去離子水沖洗，接著用氮?dú)鈽尨蹈?，最后將樣品放置在具?0°C溫度的熱板上烘烤2分鐘。
[0023]進(jìn)一步地，在步驟8中，若觀測到殼核結(jié)構(gòu)或者具有不同原子襯度的剖面圖形，則表明所述微流體通道在該處導(dǎo)通，若觀測不到，則表明所述微流體通道在該處堵塞。
[0024]本發(fā)明提供的微流體通道導(dǎo)通性的判定方法，其樣品制作工藝難度較低，檢測用時較少，檢測過程操作簡便，同時，通過多個橫截面的截取與掃描電鏡的高分辨成像，其靈活性與準(zhǔn)確度較高，為一種較為合適的判定微流體通道導(dǎo)通性的方案。
[0025]根據(jù)下文結(jié)合附圖對本發(fā)明具體實施例的詳細(xì)描述，本領(lǐng)域技術(shù)人員將會更加明了本發(fā)明的上述以及其他目的、優(yōu)點和特征。
【附圖說明】
[0026]后文將參照附圖以示例性而非限制性的方式詳細(xì)描述本發(fā)明的一些具體實施例。附圖中相同的附圖標(biāo)記標(biāo)示了相同或類似的部件或部分。附圖中:
[0027]圖1是按照本發(fā)明一個實施例的待測樣品示意圖；
[0028]圖2是在圖1上覆蓋跟蹤試劑的樣品示意圖；
[0029]圖3是跟蹤試劑進(jìn)入管狀通道與儲藏倉的樣品示意圖；
[0030]圖4是清除管狀通道以外的跟蹤試劑的樣品示意圖；
[0031 ]圖5是管狀通道截取一橫截面后的樣品示意圖；
[0032]圖6是管狀通道橫截面在SEM下觀測的結(jié)構(gòu)圖。
【具體實施方式】
[0033]圖1是按照本發(fā)明一個實施例的待測樣品示意圖，其中包括微流體通道1、襯底2和儲藏倉3，在本發(fā)明的一個實施例中，所述微流體通道I為金屬鎢管狀納米通道，所述襯底2為硅襯底，可以理解，根據(jù)實驗需要，可以選擇不同材料分別作為襯底與微流體通道以及儲藏倉，并且微流體通道的截面也可以是矩形或者橢圓形等。
[0034]在本發(fā)明的一個實施例中，微流體通道導(dǎo)通性的判定方法可以包括如下步驟:
[0035]步驟1:將包括微流體通道I和襯底2的樣品固定在聚焦離子束/掃描電子顯微鏡雙束系統(tǒng)(FIB/SEM)的樣品臺上；
[0036]步驟2:采用聚焦離子束或電子束誘導(dǎo)沉積技術(shù)，在所述襯底處制備一儲藏倉3，如圖1所示，所述儲藏倉3與所述微流體通道I的一端相連接；
[0037]步驟3:取出所述樣品，并且在所述樣品處敷涂跟蹤試劑4，如圖2所示，所述跟蹤試劑4覆蓋所述微流體通道I與所述儲藏倉3;
[0038]步驟4:將步驟3中獲得的樣品加熱處理，直至跟蹤試劑4進(jìn)入所述微流體通道的內(nèi)部，如圖3所示；
[0039]步驟5:將步驟4中獲得的樣品冷卻，直至所述微流體通道I內(nèi)部的跟蹤試劑4固化；
[0040]步驟6:清除所述微流體通道I以外的所有跟蹤試劑4，如圖4所示；
[0041]步驟7:將步驟6中獲得的樣品放在FIB/SEM樣品臺處，采用聚焦離子束刻蝕技術(shù)，在所述微流體通道I不同位置處獲得橫截面，如圖5所示，為微流體通道I截取一橫截面后的樣品不意圖；
[0042]步驟8:采用SEM高分辨觀測步驟7中獲得的橫截面，判斷所述微流體通道I的導(dǎo)通性能。
[0043]通過襯底2支撐微流體通道I，方便了微流體