纳米钨探针制备

纳米钨探针是采用钨丝制备，制备方法有很多种，如：机械剪切法、机械研磨法、场蒸发方法、离子轰击方法、电火花加工、电化学腐蚀法等。最常用的制备钨材质探针的方法是电化学腐蚀法，该方法制备原理简单，且制备设备简单、容易实现，可控性较好，成本较低，因此被广泛应用。电化学腐蚀法又可分为：交直流共用法、磁场增强法、液膜法、逆向电化学法、下端腐蚀法和脉冲电化学加工法等。以上方法都是通过改变溶液浓度、浸入深度、腐蚀电压和脉冲电压的占空比等因素来控制探针的形状和长-径比。但是在腐蚀过程中，钨丝是静止的，制备出探针轮廓线为指数型，长-径比的可调范围较小。

新型的纳米钨探针制备方法是在腐蚀过程中利用单片机步进马达轴向位移系统对钨丝进行匀速提起，并通过控制电化学腐蚀过程的参数来制备纳米金属探针，可以制备出不同长-径比的钨纳米探针，其尖端曲率半径可达30nm，能够满足不同的应用需要，其制备过程如下所示：

1.对金属钨丝的表面进行电腐蚀，去除表面的氧化层，然后对其进行清洗。即将钨丝（纯度99. 99%，如直径O. 5mm)作为阳极，铜棒作为阴极，置于NaOH水溶液（2mol/L)中，浸入深度分别为阳极2. 5mm-9mm,阴极40mm，通以IOV的交流电，腐蚀30-100S，去除钨丝表面的氧化层，然后利用去离子水清洗干净。

2清洗后的钨丝为阳极，铜棒为阴极，置于腐蚀溶液中（例如2mol/L的氢氧化钠水溶液)中，接通电源使其开始腐蚀，同时利用单片机步进马达轴向位移系统将钨丝进行提起，并始终保持部分钨丝位于溶液中，停止提起后继续静止腐蚀直至钨丝尖端脱落，制得纳米钨探针。