CN112034741A - 一种液相微纳加工方法和设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种液相微纳加工方法及设备，所述设备结合液相纳米加工方法，在基于纳米玻璃微管的微纳加工设备上实现纳米薄膜的图形化加工、固体纳米孔加工和纳米3D打印，其采用石英音叉控制纳米玻璃微管直接接触纳米薄膜进行加工，采用设置偏压电压或者电流的方式加工纳米薄膜。本发明的液相微纳加工方法和设备可以同平台实现纳米图形加工、纳米孔或者纳米孔阵列加工以及3D纳米打印等多项工作，即实现了减材制造，又实现了增材制造，可以大大的提高加工的复杂度，尤其是纳米级加工的复杂度。

Description

一种液相微纳加工方法和设备

技术领域

本发明属于微纳加工技术领域，涉及一种液相微纳加工方法和设备，其能够在各种类型的薄膜基材上制备各种形状图案。

背景技术

微纳加工技术是自集成电路技术发展以来，各个国家各大企业着力突破和提高的核心技术，也是各国之间科技的核心竞争力。光刻设备是微纳加工领域的核心设备，直接决定了生产器件的能力，进而影响一个国家综合国力的长远发展。目前，光刻主要有两种形式，包括微光刻和微纳米加工，或者说是光掩模制造和电子束光刻。

光刻的最终目的是在薄膜、塑料或玻璃基体材料上制作各种功能图形并精确定位，以便用于光致抗蚀剂涂层选择性曝光的一种结构，称为光刻掩模版。现有的光刻设备主要包括紫外激光刻蚀***和电子束曝光***，前者采用波长极小的紫外线作为激光光源，并通过采用浸没式加工等方法将加工精度提高到了纳米级，能实现现有速度最快，加工精度最高的工厂化芯片生产；后者采用不受衍射极限限制的电子束进行微纳加工，并实现了电子束的直接刻蚀和曝光，可以应用于许多特殊应用场合和小批量高精度的器件加工。但是，这两者都是资本密集型的微纳加工方法，并且其加工精度受环境温度、光刻胶性能等的影响较大，整机设备的研发周期较长。因此，研究新的微纳加工方法和设备具有重要的意义。

发明内容

基于现实和生产实践的需要，本申请人投入大量资金，并经过长期研究，提供了一种液相微纳加工方法和设备，其能够在各种类型的薄膜基材上制备各种形状图案，尤其能够同平台实现微纳器件的减材制造和3D打印，进而实现复杂微纳器件的加工制造，可以实现固体纳米孔阵列加工，尤其可以实现掩模板等微纳器件加工，用于微纳加工等领域。

依据本发明专利技术方案的第一方面，提供一种液相微纳加工设备，其结合液相纳米加工方法，在纳米玻璃微管的微纳加工设备上实现纳米薄膜的图形化加工、固体纳米孔加工和纳米3D打印，其采用石英音叉控制纳米玻璃微管直接接触纳米薄膜进行加工，采用设置偏压电压或者电流的方式加工纳米薄膜。

其中液相微纳加工设备包括纳米玻璃微管、石英音叉探针、纳米控制平台及控制器、信号发生器、锁相放大器、纳米薄膜、电极及纳米薄膜基底、偏压电路和控制***。

其中，纳米玻璃微管用于控制缓冲溶液与纳米薄膜的接触面积和接触形式；在激光的作用下通过设置纳米玻璃微管拉制参数采用玻璃毛细管拉制得到纳米玻璃微管，石英音叉探针的悬臂与纳米玻璃微管的管尖3mm-5mm处贴合，使用纳米玻璃微管夹持器固定安装纳米玻璃微管，纳米控制平台及控制器运动控制纳米玻璃微管；纳米玻璃微管与偏压电路通过银或者氯化银电极连接。

此外，石英音叉探针用于检测两组纳米玻璃微管电极纵向与纳米薄膜的接触位移变化；石英音叉探针与纳米玻璃微管管尖贴合连接，石英音叉探针与信号发生器和锁相放大器通过音叉端电极接口连接，其中信号发生器为石英音叉提供驱动信号，锁相放大器检测石英音叉的振幅、频率、相位变化情况，进而计算出石英音叉悬臂横向受力情况，推算出纳米玻璃微管尖端与纳米薄膜直接的距离关系。

依据本发明专利技术方案的第二方面，提供一种液相微纳加工方法，其包括以下步骤：

步骤1，拉制纳米玻璃微管，并注入缓冲溶液，缓冲液注入方式包括离心法注液，微波法注液；使用纳米玻璃微管夹持器将纳米玻璃微管安装在上侧纳米控制平台及控制器上，连接上电极，该电极与偏压电路连接；

步骤2，将石英音叉探针固定在纳米控制平台及控制器上，分别连接2组石英音叉电极到信号发生器和锁相放大器上；

步骤3，设计纳米控制平台及控制器，在纳米控制平台及控制器分别控制两组石英音叉，纳米薄膜芯片；

步骤4，选择具有至少两路检测功能的信号发生器和锁相放大器器件，并能通过电脑端控制和检测；

步骤5，制备纳米薄膜芯片；所述纳米薄膜芯片为待加工的样品器件，纳米薄膜芯片分为待加工固体纳米孔或者纳米孔阵列的悬空纳米薄膜芯片和薄膜下端镀有导电层铬或者金的光刻胶纳米薄膜或者PMMA纳米薄膜的芯片；

步骤7，设计或制作用于微纳加工的偏压电路，偏压电路能够提供远高于纳米薄膜击穿电压的电压输出和能够使纳米薄膜改性的电流输出；

步骤8，设计或控制整个微纳加工过程的电脑端***。

相比于现有技术，本发明的液相微纳加工方法和设备采用液相的接触方式加工纳米薄膜，结合电击穿和电场改性的方式加工纳米级图形和纳米孔等；采用偏压电路提供加工电场，可加工的材料范围广，可提供的电场范围大，进而可以加工不同材料，不同厚度的(0.35nm-300nm)的薄膜材料。

在本发明中，采用石英音叉与纳米玻璃微管管尖垂直贴靠的方式进行纳米检测，使得石英音叉工作在较高的品质因素下，受纳米玻璃微管重量的影响较小，进而可以获得nm级的距离检测精度，大大的提高了纳米加工精度。

本发明的液相微纳加工方法和设备可以实现同平台实现纳米图形加工、纳米孔或者纳米孔阵列加工以及3D打印等多项工作，即实现了减材制造，又实现了增材制造，可以大大的提高加工的复杂度，尤其是纳米级加工的复杂度。

由于整机采用的是液相加工模式，本发明的液相微纳加工方法和设备可以为很多生物分子组装和调整提供可能。

附图说明

图1是本发明的***结构示意图；

图2是本发明的纳米玻璃微管拉制工艺图；

图3是用于微纳图形加工的纳米薄膜结构示意图；

图4是用于纳米孔加工的纳米薄膜结构示意图；

图5是用于3D纳米打印的纳米基底结构示意图；

图6是本发明的制备完成的纳米孔IV曲线和电镜图。

附图中的标记如下：

图1中，纳米玻璃微管1，石英音叉探针2，纳米控制平台及控制器3，信号发生器4，锁相放大器5，纳米薄膜6，电极及纳米薄膜基底7，偏压电路8，控制***9。

图2中，玻璃毛细管101，激光102，纳米玻璃微管1，拉制参数103。

图3、图4和图5中，硅基材料701，镀铬/金层702，纳米薄膜6。

图6中，不同电压(11V、15V、20V、40V)在10nm氮化硅纳米薄膜上加工纳米孔的IV曲线图601，对应20V电压加工的透射电镜图602；对应40V电压加工的透射电镜图603。

具体实施方式

下面将结合本发明专利实施例中的附图，对本发明专利实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明专利的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明专利中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明专利保护的范围。

本发明的液相微纳加工方法和设备属于一种新型微纳加工方式，实现了液相环境下的微纳加工，本发明基于纳米玻璃微管的微纳加工设备，结合液相纳米加工方法，能够在该设备上实现纳米薄膜的图形化加工、固体纳米孔加工和纳米3D打印等工作。其采用石英音叉控制纳米玻璃微管直接接触纳米薄膜进行加工，采用设置偏压电压或者电流的方式加工纳米薄膜，使得微纳加工精度得到较大的提高，并且能在该***上进行图形加工，纳米孔或者纳米阵列加工以及纳米3D打印工作。整个***较为小巧，并且不受加工尺寸的限制。

本发明的液相微纳加工设备包括纳米玻璃微管(micropipette)1、石英音叉探针2、纳米控制平台及控制器3、信号发生器4、锁相放大器5、纳米薄膜6、电极及纳米薄膜基底7、偏压电路8和控制***9。

纳米玻璃微管(micropipette)1用于控制缓冲溶液与纳米薄膜的接触面积和接触形式，其通过设置纳米玻璃微管拉制参数，在激光102的作用下，采用玻璃毛细管101拉制得到。纳米玻璃微管的尖端尺寸与拉制参数密切相关，并直接影响液相加工和纳米孔加工的精度。纳米玻璃微管与石英音叉2，石英音叉的悬臂与纳米玻璃微管管尖3-5mm处贴合，实现纳米玻璃微管与纳米薄膜接触力的检测；通过纳米玻璃微管夹持器进行固定安装纳米玻璃微管，纳米玻璃微管受纳米控制平台及控制器3的运动控制；纳米玻璃微管与偏压电路8通过银或者氯化银电极连接，实现偏压电路在纳米玻璃微管电极上施加不同强度的电场或者电压信号。

石英音叉探针2，用于检测两组纳米玻璃微管1电极纵向与纳米薄膜的接触位移变化。石英音叉探针2与纳米玻璃微管1管尖垂直贴合连接，即保证音叉不受纳米玻璃微管重力的影响，又实现了接触力的检测；石英音叉探针2与信号发生器4和锁相放大器5通过音叉端电极接口连接，其中信号发生器4为石英音叉提供驱动信号，锁相放大器5检测石英音叉的振幅，频率，相位等变化情况，进而计算出石英音叉悬臂横向受力情况，推算出纳米玻璃微管1尖端与纳米薄膜6直接的距离关系。

纳米控制平台及控制器3，共有3组，分别用于两组纳米玻璃微管和纳米薄膜芯片的运动控制，控制平台及控制器与纳米玻璃微管1和纳米薄膜芯片6均采用机械固定的方式，其与控制***9通过USB串行通信总线或者以太网总线连接，接收到控制***9发送的运动控制命令，按照位移，驱动电流的闭环控制方式将3个控制对象控制到对应的位置，进而为纳米孔加工，纳米图形加工和3D打印提供位置控制依据。

信号发生器4，用于产生石英音叉2振动所需要的激励信号，控制***9提供的振幅、频率、相位参数，控制产生对应的正弦波信号，并通过信号线分别连接至石英音叉2的输入电极作为激励信号，连接到锁相放大器5的参考信号输入端作为检测参考信号。

锁相放大器5，用于检测石英音叉2输出信号振幅、频率和相位的变化，其与石英音叉2的连接关系或功能关系是连接到石英音叉2的信号输出电极，检测信号的振幅，频率和相位的变化；其与控制***9通过串行通信总线连接，将检测到的振幅，频率和相位信号反馈给控制***9；

纳米薄膜6，用于光刻掩模版的制作或者纳米孔的制作，其与纳米薄膜基板7通过生长和转移的方式将纳米薄膜生长或者转移到薄膜基板7上；光掩模材料纳米薄膜6、光刻胶涂层或者PMMA涂层，厚度为5nm-300nm；用于加工纳米孔得纳米薄膜材料，可以是石墨烯，氮化硅，二硫化钼等材料，厚度范围为0.35nm-300nm

电极及纳米薄膜基底7，用于提供纳米薄膜的固定支架或者纳米加工和3D打印的基底材料，其与纳米控制平台及控制器3通过机械固定夹具固定连接。

偏压电路8，用于为纳米加工和纳米孔加工提供加工电场或者电压，为3D打印提供驱动电流，其与纳米玻璃微管1和纳米薄膜芯片6通过在纳米玻璃微管1中灌入盐缓冲溶液，在纳米薄膜下方镀上导电电极，并通过电极连接线连接到偏压电路8正负；

控制***9，用于导入用户加工需求文件，控制各个模块进行加工，其与锁相放大器，信号发生器，偏压电路，压电控制器通过串行通信总线进行连接，实现上行信号采集，下行命令控制的闭环操作。

液相微纳加工方法具体包括以下步骤：

步骤1，拉制纳米玻璃微管1，并注入缓冲溶液，通过纳米玻璃微管夹持器安装在上侧的纳米控制平台及控制器3上，连接上电极，该电极与偏压电路8连接；

所述纳米玻璃微管1为采用玻璃毛细管在纳米玻璃微管拉制仪上拉制，其拉制工艺如图2所示。采用激光拉制仪拉制纳米玻璃微管，其设置参数包括加热温度，光斑直径，拉制速度，冷却时间和拉力几部分。其材料可以选择硼硅酸盐，铝硅酸盐，石英三种不同材质的玻璃材料。如图2所示的纳米玻璃微管拉制工艺，其中纳米玻璃微管拉制的拉制参数103包括：加热温度，光斑直径，拉制速度，冷却时间和拉力。玻璃毛细管101材料包括硼硅酸盐，铝硅酸盐，石英三种。

本发明中使用的纳米玻璃微管管尖直径范围为5nm-3um，其中微纳加工和3D打印使用5nm-100nm范围内的纳米玻璃微管，其尖端尺寸直接决定了微纳加工和3D打印的精度为5nm-100nm；固体纳米孔加工使用100nm-3um的管尖尺寸，该尺寸即不影响纳米孔孔径的测试，又能加工较大孔径的固体纳米孔。

步骤2，制备或者购买石英音叉探针2，将石英音叉探针固定在纳米控制平台及控制器3上，分别连接2组石英音叉电极到信号发生器4和锁相放大器5上。

测试两个石英音叉的性能参数，包括振幅，振动频率等。分别移动2组石英音叉靠近纳米玻璃微管1管尖，并实时测试石英音叉性能参数的变化，待音叉臂靠近纳米玻璃微管管尖时，检测并重新设定音叉的性能参数值，作为管尖与纳米薄膜间距检测的检测装置。

当纳米薄膜6的位置固定，控制纳米控制平台及控制器，分别控制两组纳米玻璃微管逼近纳米薄膜，当纳米玻璃微管管尖液滴与纳米薄膜接触时，由于液滴与纳米薄膜作用的影响，音叉带动纳米玻璃微管管尖的横向剪切力变化，进而影响了音叉的振动频率等参数的变化，实现纳米玻璃微管与纳米薄膜接触的检测。为后续纳米控制提供纵向的纳米距离检测依据。

步骤3，设计纳米控制平台及控制器3。纳米控制平台及控制器3分别控制两组石英音叉2，纳米薄膜芯片。

所述纳米孔控制平台及控制器3共有3组，分别通过音叉固定结构和纳米玻璃微管夹持器控制两组石英音叉和纳米玻璃微管，通过纳米薄膜芯片的固定台控制纳米薄膜芯片运动。实现三者之间的纳米级控制，每组具有至少3轴控制性能，能实现纳米级的直线插补运动和圆弧插补运动，并能够实现3轴联动。

所述纳米控制平台及控制器通过以太网线或者USB通信总线与电脑连接，由电脑端控制模块***控制。

步骤4，选择具有至少两路检测功能的信号发生器4和锁相放大器器件，并能通过电脑端编程控制和检测。

所述信号发生器和锁相放大器与两组石英音叉电极连接，即实现音叉探针的驱动，又实现探针振动参数的检测。

所述信号发生器和锁相放大器通过串行通信总线与电脑相连，由电脑端检测模块***控制。

步骤5，制备纳米薄膜芯片。所述芯片为待加工的样品器件，可以分为待加工固体纳米孔或者纳米孔阵列的悬空纳米薄膜芯片和薄膜下端镀有导电层铬或者金等的光刻胶纳米薄膜或者PMMA纳米薄膜6。

所述用于加工纳米孔或者纳米孔阵列的悬空纳米薄膜芯片，其纳米薄膜材料可以是氮化硅，石墨烯，二硫化钼，二硫化钨等常规用于固体纳米孔加工的材料，也可以是PMMA等可以被介电击穿的低介电常数纳米薄膜材料。该类型的纳米薄膜材料的下端需要浸入或者接触到和纳米玻璃微管中一样的缓冲溶液，形成纳米孔或者纳米孔阵列加工的trans和cis端；

所述薄膜下端镀有导电层铬或者金等的光刻胶纳米薄膜或者PMMA纳米薄膜，该纳米薄膜通过在购买镀有铬或者金的晶圆芯片上，旋涂纳米厚度的光刻胶或者PMMA，再进行烘干后得到可以用于微纳加工的纳米薄膜材料。该类型的纳米薄膜的导电镀层有连接偏压电路的电极接触点，与纳米玻璃微管电极形成微纳加工的电极对。

另外，在进行3D打印时，将纳米薄膜换为3D打印的基板材料，在纳米玻璃微管中加入用于3D打印的金属颗粒溶液或者其他溶剂，实现纳米级的电驱动进样。

步骤6，设计或制作用于微纳加工的偏压电路8。所述偏压电路能够提供1-200V的低纹波电压，并能设置为恒流源输出，恒流源输出范围为0.5nA-1A。

步骤7，设计或控制整个微纳加工过程的电脑端***。

所述电脑***包括能够控制锁相放大器和信号发生器检测两组石英音叉的检测控制模块；控制3组纳米控制平台及控制器的运动控制***模块，能够实现直线插补运动和圆周运动，并能够实现3轴联动；控制偏压电路输出电压电流并能实时检测电压电流变化的加工***模块；图形命令转换***模块，即将用户所需要加工的图形转换为控制纳米控制平台及控制器指令参数的转换***模块；中央控制***模块，实现将石英音叉和纳米控制平台及控制器位移传感器的检测信号，偏压电路施加和检测到的微纳加工信号结合起来，作为纳米控制和加工的参考依据，形成闭环的自动化微纳加工***。

更具体地，下面分别以纳米图形加工，纳米孔阵列加工和3D打印为例，说明本发明的应用。

纳米图形加工：

如图3所示的用于微纳图形加工的纳米薄膜结构加工，纳米图形加工为微纳加工领域常用的加工工艺，可以用作掩模版制作和刻蚀。

其中，硅基材料701，表面平整，易于购买；镀铬/金层702，厚度约为5nm-20nm，易于购买和电镀；

(1)准备工作。准备镀有铬层的PMMA纳米薄膜，其最下层为硅晶圆，中间层为5-20nm厚的铬层，并留有连接偏压电路电极的接头；拉制10nm的纳米玻璃微管对，注满1M的LiCl缓冲溶液，安装在纳米薄膜上方的纳米控制平台及控制器上；分别调节两组石英音叉靠近纳米玻璃微管管尖，待振动频率到达预设值后停止靠近；

(2)加工图形准备。将需要加工的图形导入到******，并通过图形转换模块，将图形转换为纳米控制平台及控制器运动轨迹以及对应加工参数的命令文件，存入缓存，该部分工作充分规划了两组纳米玻璃微管的运动轨迹和工作效率，使得两者能同时加工，达到提高加工效率的目的；

(3)定位初始位置。调节两组纳米玻璃微管的水平初始位置，即将两组纳米玻璃微管的水平位置控制到待加工图形的起始加工位置。然后，分别控制两组纳米玻璃微管管尖靠近纳米薄膜，待管尖溶液接触到纳米薄膜时，停止逼近；

(4)微纳加工。按照(2)中的运动轨迹和加工参数，控制纳米控制平台及控制器和偏压模块，在对应的点位上加工纳米薄膜，并按运动轨迹最终完成图形化加工；

(5)加工图形清洗和表征。抬起纳米玻璃微管，并将加工完成的纳米薄膜进行清洗，方便后期的图形表征和后续加工使用。

纳米孔和纳米孔阵列加工：

如图4所示的用于纳米孔加工的纳米薄膜结构加工，纳米孔和纳米孔阵列加工可以有效的取代透射电镜纳米孔加工和聚焦离子束加工方式。

(1)准备工作。准备具有悬窗结构的纳米薄膜芯片，将芯片固定在流通池中，保证下方开窗部分与流通池下端溶液接触，并连接好电极；拉制100nm-3um的纳米玻璃微管对，注满1M的LiCl缓冲溶液，安装在纳米薄膜上方的纳米控制平台及控制器上；分别调节两组石英音叉靠近纳米玻璃微管管尖，待振动频率到达预设值后停止靠近(如果只加工单个纳米孔时，只需要控制其中一个纳米玻璃微管即可)；

(2)加工纳米孔。将需要加工的纳米孔或者纳米阵列的位置，纳米孔孔径等参数导入到******，并最终转换为纳米控制平台及控制器的加工位置以及对应加工参数的命令文件，存入缓存，该部分工作充分规划了两组纳米玻璃微管的各自加工的纳米孔位置和工作效率，使得两者能同时加工，达到提高加工效率的目的；

(3)定位初始位置。调节两组纳米玻璃微管的水平初始位置，即将两组纳米玻璃微管的水平位置控制到待加工纳米孔的第一个纳米位置。

(4)纳米孔加工。根据(2)中的加工参数，设置偏压电路为恒流源工作状态，并将相应加工电场限制到对应加工纳米孔孔径的参数值；分别纳米控制两组纳米玻璃微管管尖逼近纳米薄膜，待管尖溶液接触到纳米薄膜时，纳米孔加工完成；如果仅加工1个或者两个纳米孔，直接跳到第6步；

(5)纳米孔阵列加工。抬起纳米玻璃微管针尖，调整两组纳米玻璃微管到第二个/组纳米孔需要加工的位置，设置加工参数，继续纳米控制纳米玻璃微管逼近纳米薄膜，待管尖溶液接触到纳米薄膜时，纳米加工完成，如此反复，直到加工完成所有纳米孔。

(6)纳米孔表征和测试。抬起纳米玻璃微管，并将加工完成的纳米孔进行清洗表征，或者直接进行纳米孔的测试实验和纳米阵列的测试实验。

纳米3D打印：

如图5所示的用于3D纳米打印的纳米薄膜结构加工，该功能能够实现3D打印样品的电驱动进样，实现电场作用的结合，也可以进行生物分子相关的操作。

(1)准备工作。准备镀有导电层的3D打印基底，并连接到偏压电路；拉制10nm-300nm的纳米玻璃微管对，注满3D打印用的金属纳米颗粒溶液或者其他3D打印溶液，安装在纳米薄膜上方的纳米控制平台及控制器上；分别调节两组石英音叉靠近纳米玻璃微管管尖，待振动频率到达预设值后停止靠近；

(2)打印图形准备。将需要打印的图形导入到******，并通过图形转换模块，将图形转换为纳米控制平台及控制器运动轨迹以及对应打印参数的命令文件，存入缓存，该部分工作充分规划了两组纳米玻璃微管的运动轨迹和工作效率，使得两者能同时加工，达到提高打印效率的目的；

(3)定位初始位置。调节两组纳米玻璃微管的水平初始位置，即将两组纳米玻璃微管的水平位置控制到待打印图形的起始打印位置。然后，分别控制两组纳米玻璃微管管尖靠近纳米薄膜，待管尖溶液接触到纳米薄膜时，停止逼近；

(4)纳米3D打印。按照(2)中的运动轨迹和加工参数，控制纳米控制平台及控制器和偏压模块，在对应的点位上打印，并按运动轨迹最终完成图形化的3D打印；

(5)打印图形清洗和表征。抬起纳米玻璃微管，并将打印完成的纳米图形进行清洗，方便后期的图形表征和后续使用。

以上所述，仅为本发明专利较佳的具体实施方式，但本发明专利的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明专利实施例揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明专利的保护范围之内。因此，本发明专利的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种液相微纳加工设备，其特征在于：其结合液相纳米加工方法，在纳米玻璃微管的微纳加工设备上实现纳米薄膜的图形化加工、固体纳米孔加工和纳米3D打印，其采用石英音叉探针控制纳米玻璃微管直接接触纳米薄膜进行加工，采用设置偏压电压或者电流的方式加工纳米薄膜。

2.根据权利要求1所述的液相微纳加工设备，其特征在于：其包括纳米玻璃微管(1)、石英音叉探针(2)、纳米控制平台及控制器(3)、信号发生器(4)、锁相放大器(5)、纳米薄膜(6)、电极及纳米薄膜基底(7)、偏压电路(8)和控制***(9)。

3.根据权利要求2所述的液相微纳加工设备，其特征在于：纳米玻璃微管(1)用于控制缓冲溶液与纳米薄膜的接触面积和接触形式。

4.根据权利要求2所述的液相微纳加工设备，其特征在于：在激光(102)的作用下通过设置纳米玻璃微管拉制参数采用玻璃毛细管(101)拉制得到纳米玻璃微管(1)，石英音叉探针(2)的悬臂与纳米玻璃微管(1)的管尖3mm-5mm处贴合，使用纳米玻璃微管夹持器固定安装纳米玻璃微管，纳米控制平台及控制器(3)运动控制纳米玻璃微管；纳米玻璃微管与偏压电路(8)通过银或者氯化银电极连接。

5.根据权利要求3所述的液相微纳加工设备，其特征在于：石英音叉探针(2)用于检测两组纳米玻璃微管(1)的电极纵向与纳米薄膜的接触位移变化。

6.根据权利要求4所述的液相微纳加工设备，其特征在于：石英音叉探针(2)与纳米玻璃微管(1)管尖垂直贴合连接，石英音叉探针(2)与信号发生器(4)和锁相放大器(5)通过音叉端电极接口连接，其中信号发生器(4)为石英音叉探针提供驱动信号，锁相放大器(5)检测石英音叉探针的振幅、频率、相位变化情况，进而计算出石英音叉探针悬臂横向受力情况，推算出纳米玻璃微管(1)尖端与纳米薄膜(6)直接的距离关系。

7.使用权利要求1-6之任一所述的液相微纳加工设备的加工方法，其特征在于：其包括以下步骤：

步骤1，拉制纳米玻璃微管(1)，并注入缓冲溶液，使用纳米玻璃微管夹持器将纳米玻璃微管安装在上侧纳米控制平台及控制器(3)上，连接上电极，该电极与偏压电路(8)连接；

步骤2，将石英音叉探针固定在纳米控制平台及控制器(3)上，分别连接2组石英音叉探针电极到信号发生器(4)和锁相放大器(5)上；

步骤3，设计纳米控制平台及控制器(3)，在纳米控制平台及控制器(3)分别控制两组石英音叉探针(2)，纳米薄膜芯片；

步骤4，选择具有至少两路检测功能的信号发生器(4)和锁相放大器器件，并能通过电脑端控制和检测；

步骤5，制备纳米薄膜芯片；所述纳米薄膜芯片为待加工的样品器件，纳米薄膜芯片分为待加工固体纳米孔或者纳米孔阵列的悬空纳米薄膜芯片和薄膜下端镀有导电层铬或者金的光刻胶纳米薄膜或者PMMA纳米薄膜的芯片；

步骤7，设计或制作用于微纳加工的偏压电路，偏压电路能够提供远高于纳米薄膜击穿电压的电压输出和能够使纳米薄膜改性的电流输出；

步骤8，设计或控制整个微纳加工过程的电脑端***。

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